JP2003060304A - Optical integrated element - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザを複数
有するモノリシックな光集積化素子及びその光集積化素
子を組み込んだレーザビームプリンタや回転レーザ装置
等の光電子装置に係わり、特にレーザ光遠視野像断面の
アスペクト比(垂直方向角度と水平方向角度の比)を所
定の比率に作製する技術に適用して有効な技術に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a monolithic optical integrated device having a plurality of semiconductor lasers and an optoelectronic device such as a laser beam printer or a rotary laser device incorporating the optical integrated device, and more particularly to a laser light far-field image. The present invention relates to a technique effectively applied to a technique for producing an aspect ratio (ratio of a vertical direction angle and a horizontal direction angle) of a cross section at a predetermined ratio.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体レーザは、例えば、レーザビーム
プリンタやDVD(Digital Versatile Disk)等の情報
処理装置の光源として多用されている。DVD用赤色半
導体レーザについては、例えば、工業調査会発行「電子
材料」1999年11月号、P41〜P46に記載されている。ま
た、同誌P55及びP56には、CD/DVD再生用の1チ
ップ2波長レーザダイオード及びモノリシック2波長半
導体レーザについて記載されている。2. Description of the Related Art Semiconductor lasers are widely used as light sources for information processing devices such as laser beam printers and DVDs (Digital Versatile Disks). The red semiconductor laser for DVD is described, for example, in "Electronic Materials", November 1999 issue, P41-P46, published by the Industrial Research Board. Further, the same magazines P55 and P56 describe a 1-chip 2-wavelength laser diode and a monolithic 2-wavelength semiconductor laser for reproducing a CD / DVD.
【0003】また、特開平3-32082号公報には、傾斜面
を利用した半導体レーザ装置が記載されている。このよ
うなレーザ構造は傾斜面をレーザ光が発生する領域とす
るが、これにより、ストライプ幅を狭くでき、水平方向
の遠視野像角度を大きくできるので、アスペクト比を小
さくできる。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 3-32082 describes a semiconductor laser device using an inclined surface. In such a laser structure, the inclined surface is used as a region where laser light is generated. With this, the stripe width can be narrowed and the horizontal far-field image angle can be increased, so that the aspect ratio can be reduced.
【0004】一方、IEEE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRON
ICS.VOL.29,NO.6,JUNE 1993,PP1874-1879 には、670
nmの窓構造のレーザダイオードについて記載されてい
る。この文献には、n型及びp型クラッド層の厚さは
1.5μmである旨記載されている。On the other hand, IEEE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRON
ICS.VOL.29, NO.6, JUNE 1993, PP1874-1879, 670
nm window structure laser diodes are described. This document describes that the thickness of the n-type and p-type cladding layers is 1.5 μm.
【0005】他方、培風館、「半導体レーザ〔基礎と応
用〕」、1989年4月25日発行、P316〜P319には、レーザ
ビームプリンタ装置の基本構成が開示されており、工学
社、「半導体レーザと応用技術」、1986年9月10日発
行、P174〜P179には、レーザビームプリンタの基本構成
やfθレンズを含む光学系と半導体レーザについて記載
されている。On the other hand, Baifukan, "Semiconductor Laser [Basics and Applications]", issued April 25, 1989, P316 to P319, discloses the basic configuration of a laser beam printer device. And Applied Technology ", published September 10, 1986, P174 to P179, describes the basic configuration of a laser beam printer, an optical system including an fθ lens, and a semiconductor laser.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】情報処理用の半導体レ
ーザにおいては、その有効利用の観点からレーザ光のス
ポット光を円形に近くさせる努力がなされている。例え
ば、DVDにおいては記録容量の増大を図るため、レー
ザ光(レーザビーム)の遠視野像のアスペクト比を1に
近似させる努力がなされている。In the semiconductor laser for information processing, efforts have been made to make the spot light of the laser light close to a circular shape from the viewpoint of effective use thereof. For example, in DVDs, efforts have been made to approximate the aspect ratio of the far-field image of laser light (laser beam) to 1 in order to increase the recording capacity.
【0007】前記文献によれば、前記DVD用赤色半導
体レーザの場合、代表例でCD用では垂直広がり角は3
7°、水平広がり角は11°となり、アスペクト比は
3.36になり、DVD用では垂直広がり角は27°、
水平広がり角は8°となり、アスペクト比は3.375
になる。また、前記窓構造のレーザダイオードではアス
ペクト比は2.1となる。また、他の前記文献の例では
アスペクト比は1.3である。According to the above-mentioned document, in the case of the red semiconductor laser for DVD, the vertical divergence angle is 3 for CD as a typical example.
7 °, horizontal spread angle is 11 °, aspect ratio is 3.36, vertical spread angle is 27 ° for DVD.
The horizontal spread angle is 8 ° and the aspect ratio is 3.375.
become. Further, the laser diode having the window structure has an aspect ratio of 2.1. Further, in other examples of the above-mentioned documents, the aspect ratio is 1.3.
【0008】情報処理装置の光源として使用される68
0nm帯の従来の半導体レーザは、前述のように遠視野
像のアスペクト比が大きい。このため、レーザビームプ
リンタにおいては、ビーム断面形状を円形に修正する光
学系が必要になり、レーザビームプリンタのコストが高
くなる嫌いがある。68 used as a light source of an information processing device
As described above, the 0 nm band conventional semiconductor laser has a large aspect ratio of the far-field image. For this reason, the laser beam printer needs an optical system for correcting the beam cross-sectional shape into a circular shape, and there is a concern that the cost of the laser beam printer will increase.
【0009】本発明の目的は、レーザ光の遠視野像のア
スペクト比を1に近似させることができる1乃至複数の
半導体レーザを有する光集積化素子、及びその光集積化
素子を組み込んだ光電子装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an optical integrated device having one to a plurality of semiconductor lasers capable of approximating the aspect ratio of a far-field image of laser light to one, and an optoelectronic device incorporating the optical integrated device. To provide.
【0010】本発明の他の目的は、レーザ光の遠視野像
のアスペクト比を1に近似できる1乃至複数の半導体レ
ーザを同一半導体チップ上にモノリシックに集積化し、
かつ各半導体レーザを個々に制御できる光集積化素子、
及びその光集積化素子を組み込んだ光電子装置を提供す
ることにある。Another object of the present invention is to monolithically integrate one or a plurality of semiconductor lasers capable of approximating the aspect ratio of the far-field pattern of laser light to one on the same semiconductor chip,
And an optical integrated device capable of individually controlling each semiconductor laser,
Another object of the present invention is to provide an optoelectronic device incorporating the optical integrated device.
【0011】本発明の他の目的は、遠視野像のアスペク
ト比が1に近似する半導体レーザと、アスペクト比が2
以上となる半導体レーザを同一半導体チップ上にモノリ
シックに集積化し、かつ各半導体レーザを個々に制御で
きる光集積化素子、及びその光集積化素子を組み込んだ
光電子装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a semiconductor laser in which the aspect ratio of the far-field pattern is close to 1, and the aspect ratio is 2.
An object of the present invention is to provide an optical integrated device in which the above semiconductor lasers are monolithically integrated on the same semiconductor chip, and each semiconductor laser can be individually controlled, and an optoelectronic device incorporating the optical integrated device.
【0012】本発明の前記ならびにそのほかの目的と新
規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきら
かになるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。The outline of the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
【0014】(1)化合物半導体基板と、この化合物半
導体基板の主面に順次重ねて形成される第1導電型、例
えばn型のクラッド層(n型クラッド層),活性層,ス
トライプ状の第2導電型、例えばp型のクラッド層(p
型クラッド層)と、前記ストライプ状のp型クラッド層
の両側から前記活性層上に亘って形成されるn型半導体
層と、前記n型半導体層及び前記ストライプ状のp型ク
ラッド層を被うp型半導体層とを有し、前記p型クラッ
ド層に対応する前記活性層の端面からレーザ光を出射す
る構成の半導体レーザを有する光集積化素子であって、
前記レーザ光の遠視野像のアスペクト比が1.3よりも
小さくなるように前記ストライプ状のp型クラッド層の
幅は1μm程度で厚さはサブミクロン以下の厚さになっ
ている。前記活性層上には前記ストライプ状のp型クラ
ッド層と同じ組成のp型層が形成されているとともに、
このp型層上には前記ストライプ状のp型クラッド層の
ストライプ形成を行うエッチング時のエッチストップ層
とが設けられ、前記エッチストップ層上に前記ストライ
プ状のp型クラッド層が存在している。前記p型層及び
前記エッチストップ層並びに前記ストライプ状のp型ク
ラッド層全体の厚さはサブミクロン以下の厚さになって
いる。前記化合物半導体基板はn−GaAs基板であ
り、前記n型クラッド層はn−AlGaInP層であ
り、前記活性層はアンドープGaInP層であり、前記
ストライプ状のp型クラッド層はp−AlGaInP層
であり、レーザ光の波長は0.68μmである。(1) A compound semiconductor substrate and a clad layer of a first conductivity type, for example, an n-type (n-type clad layer), an active layer, and a stripe-shaped first layer, which are sequentially formed on the main surface of the compound semiconductor substrate. Two conductivity type, for example, p-type clad layer (p
Type clad layer), an n-type semiconductor layer formed on both sides of the striped p-type clad layer over the active layer, and the n-type semiconductor layer and the striped p-type clad layer. An optical integrated device having a p-type semiconductor layer, and a semiconductor laser configured to emit laser light from an end face of the active layer corresponding to the p-type cladding layer,
The stripe-shaped p-type cladding layer has a width of about 1 μm and a thickness of submicron or less so that the aspect ratio of the far-field image of the laser light is smaller than 1.3. A p-type layer having the same composition as the stripe-shaped p-type clad layer is formed on the active layer, and
An etching stop layer at the time of etching for forming stripes of the stripe-shaped p-type cladding layer is provided on the p-type layer, and the stripe-shaped p-type cladding layer is present on the etch stop layer. . The total thickness of the p-type layer, the etch stop layer, and the stripe-shaped p-type cladding layer is less than or equal to submicron. The compound semiconductor substrate is an n-GaAs substrate, the n-type cladding layer is an n-AlGaInP layer, the active layer is an undoped GaInP layer, and the striped p-type cladding layer is a p-AlGaInP layer. The wavelength of the laser light is 0.68 μm.
【0015】(2)化合物半導体基板と、この化合物半
導体基板の主面に順次重ねて形成される第1導電型、例
えば、n型のクラッド層(n型クラッド層)及び活性層
と、前記活性層上に所定距離離して形成される複数のス
トライプ状の第2導電型、例えばp型のクラッド層(p
型クラッド層)と、前記ストライプ状のp型クラッド層
の両側から前記活性層上に亘って形成されるn型半導体
層と、前記n型半導体層及び前記ストライプ状のp型ク
ラッド層を被うp型半導体層とを有し、前記各ストライ
プ状のp型クラッド層に対応する前記活性層の端面から
それぞれレーザ光を出射する構成の半導体レーザを有す
る光集積化素子であって、前記レーザ光の遠視野像のア
スペクト比が1.3よりも小さくなるように前記ストラ
イプ状のp型クラッド層の幅は1μm程度で厚さはサブ
ミクロン以下の厚さになっている。前記活性層上には前
記ストライプ状のp型クラッド層と同じ組成のp型層が
形成されているとともに、このp型層上には前記ストラ
イプ状のp型クラッド層のストライプ形成を行うエッチ
ング時のエッチストップ層とが設けられ、前記エッチス
トップ層上に前記ストライプ状のp型クラッド層が存在
している。前記p型層及び前記エッチストップ層並びに
前記ストライプ状のp型クラッド層全体の厚さはサブミ
クロン以下の厚さになっている。前記化合物半導体基板
はn−GaAs基板であり、前記n型クラッド層はn−
AlGaInP層であり、前記活性層はアンドープGa
InP層であり、前記ストライプ状のp型クラッド層は
p−AlGaInP層であり、レーザ光の波長は0.6
8μmである。(2) A compound semiconductor substrate, a clad layer of the first conductivity type, for example, an n-type clad layer (n-type clad layer) and an active layer, which are sequentially formed on the main surface of the compound semiconductor substrate, and the active layer. A plurality of stripe-shaped second conductivity type, for example, p-type clad layers (p
Type clad layer), an n-type semiconductor layer formed on both sides of the striped p-type clad layer over the active layer, and the n-type semiconductor layer and the striped p-type clad layer. An optical integrated device comprising a semiconductor laser having a p-type semiconductor layer and emitting laser light from an end face of the active layer corresponding to each stripe-shaped p-type clad layer. The width of the striped p-type clad layer is about 1 μm and the thickness is less than submicron so that the aspect ratio of the far-field image is less than 1.3. A p-type layer having the same composition as the stripe-shaped p-type cladding layer is formed on the active layer, and the stripe-shaped p-type cladding layer is formed on the p-type layer during etching. An etch stop layer is provided, and the striped p-type cladding layer is present on the etch stop layer. The total thickness of the p-type layer, the etch stop layer, and the stripe-shaped p-type cladding layer is less than or equal to submicron. The compound semiconductor substrate is an n-GaAs substrate, and the n-type clad layer is n-type.
AlGaInP layer, and the active layer is undoped Ga
An InP layer, the stripe-shaped p-type cladding layer is a p-AlGaInP layer, and the wavelength of laser light is 0.6.
It is 8 μm.
【0016】このような光集積化素子を組み込んだレー
ザビームプリンタは以下の構成になっている。半導体レ
ーザを有する光集積化素子から出射したレーザ光を形状
修正光学系を介して回転多面鏡に照射し、その反射光を
Fθレンズを通して感光ドラム面に微小スポットとして
照射する構成のレーザビームプリンタであって、前記光
集積化素子は、化合物半導体基板と、この化合物半導体
基板の主面に順次重ねて形成されるn型クラッド層及び
活性層と、前記活性層上に所定距離離して形成される複
数のストライプ状のp型クラッド層と、前記ストライプ
状のp型クラッド層の両側から前記活性層上に亘って形
成されるn型半導体層と、前記n型半導体層及び前記ス
トライプ状のp型クラッド層を被うp型半導体層とを有
し、前記各ストライプ状のp型クラッド層に対応する前
記活性層の端面からそれぞれレーザ光を出射する構成の
半導体レーザを有する光集積化素子であり、前記レーザ
光の遠視野像のアスペクト比が1.3よりも小さくなる
ように前記ストライプ状のp型クラッド層の厚さはサブ
ミクロン以下の厚さになっている。A laser beam printer incorporating such an optical integrated device has the following configuration. A laser beam printer configured to irradiate a rotary polygon mirror with laser light emitted from an optical integrated device having a semiconductor laser through a shape correction optical system, and irradiate the reflected light as a minute spot on a photosensitive drum surface through an Fθ lens. The optical integrated device is formed by a compound semiconductor substrate, an n-type clad layer and an active layer which are sequentially stacked on the main surface of the compound semiconductor substrate, and a predetermined distance above the active layer. A plurality of striped p-type clad layers, an n-type semiconductor layer formed on both sides of the striped p-type clad layer over the active layer, the n-type semiconductor layer and the striped p-type A semiconductor layer having a p-type semiconductor layer covering the clad layer and emitting laser light from the end face of the active layer corresponding to each of the stripe-shaped p-type clad layers. The stripe-shaped p-type cladding layer has a thickness of submicron or less so that the far field pattern of the laser beam has an aspect ratio of less than 1.3. ing.
【0017】前記(1)の手段によれば、クラッド層厚
さを薄くできることからストライプ幅を狭くすることが
できる。ストライプ幅を狭くすることで遠視野像の水平
方向角度を大きくでき、垂直方向角度と水平方向角度の
比(アスペクト比)を1に近似させることができ、遠視
野像を円形に近似させることができる。According to the above means (1), the thickness of the clad layer can be reduced, so that the stripe width can be reduced. By narrowing the stripe width, the horizontal angle of the far-field image can be increased, the ratio of the vertical angle to the horizontal angle (aspect ratio) can be approximated to 1, and the far-field image can be approximated to a circle. it can.
【0018】前記(2)の手段によれば、(a)クラッ
ド層厚さを薄くできることからストライプ幅を狭くする
ことができる。ストライプ幅を狭くすることで遠視野像
の水平方向角度を大きくでき、垂直方向角度と水平方向
角度の比(アスペクト比)を1に近似させることがで
き、遠視野像を円形に近似させることができる。According to the above-mentioned means (2), since the thickness of the (a) cladding layer can be made thin, the stripe width can be made narrow. By narrowing the stripe width, the horizontal angle of the far-field image can be increased, the ratio of the vertical angle to the horizontal angle (aspect ratio) can be approximated to 1, and the far-field image can be approximated to a circle. it can.
【0019】(b)遠視野像が円形に近似することか
ら、レーザビームプリンタの光源として使用した場合、
楕円ビームを円形ビームに変換させるビーム整形光学系
が不要になり、装置の小型化及び製造コストの低減が達
成できる。(B) Since the far field image approximates to a circle, when used as a light source of a laser beam printer,
A beam shaping optical system for converting an elliptical beam into a circular beam is not required, so that the device can be downsized and the manufacturing cost can be reduced.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を
説明するための全図において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments of the invention, components having the same function are designated by the same reference numeral, and the repeated description thereof will be omitted.
【0021】(実施形態1)図1乃至図6は本発明の一
実施形態(実施形態1)である光集積化素子に係わる図
である。図1は光集積化素子の模式的斜視図であり、図
2は光集積化素子の製造における各製造工程での断面図
である。(Embodiment 1) FIGS. 1 to 6 are diagrams relating to an optical integrated device according to an embodiment (Embodiment 1) of the present invention. FIG. 1 is a schematic perspective view of an optical integrated device, and FIG. 2 is a sectional view in each manufacturing step in manufacturing the optical integrated device.
【0022】本実施形態1の光集積化素子1の構造につ
いては、図2の工程フローを参照しながらその製造方法
の説明と共に説明することにする。The structure of the optical integrated device 1 of the first embodiment will be described together with the description of the manufacturing method thereof with reference to the process flow of FIG.
【0023】最初に図2(a)に示すように、第1導電
型の化合物半導体基板、例えばn型のGaAs基板(n
−GaAs基板)11を用意する。従って、本実施形態
1では第2導電型はp型となる。第1導電型をp型とし
てもよい。First, as shown in FIG. 2A, a first conductivity type compound semiconductor substrate, for example, an n-type GaAs substrate (n
-GaAs substrate) 11 is prepared. Therefore, in the first embodiment, the second conductivity type is p-type. The first conductivity type may be p-type.
【0024】つぎに、図2(b)に示すように、n−G
aAs基板11に有機金属気相成長法(MOCVD法)
によって多層構造を作製する。即ち、前記n−GaAs
基板11上にn−AlGaInPクラッド層(n型クラ
ッド層)12(厚さ1.2μm、キャリア濃度5E17
cm−3)を成長させた後、アンドープGaInP活性
層13(厚さ20nm) を積層し、n型クラッド層と
同一組成のp−AlGaInPクラッド層(p型クラッ
ド層)14(厚さ0.1μm、キャリア濃度5E17c
m−3)を積層し、p−AlGaInPエッチングスト
ップ層(エッチストップ層)15(厚さ20nm、キャ
リア濃度5E17cm−3)、p−AlGaInPクラ
ッド層(p型クラッド層)16(厚さ0.2μm、キャ
リア濃度5E17cm−3) を積層した後、n−Ga
Asキャップ層(n−GaAs)17(厚さ0.2μ
m、キャリア濃度1E18cm−3)を積層する。Next, as shown in FIG. 2B, n-G
Metal-organic vapor phase epitaxy (MOCVD) on aAs substrate 11.
To produce a multilayer structure. That is, the n-GaAs
An n-AlGaInP clad layer (n-type clad layer) 12 (thickness: 1.2 μm, carrier concentration: 5E17) is formed on the substrate 11.
cm −3 ), an undoped GaInP active layer 13 (thickness: 20 nm) is stacked, and a p-AlGaInP clad layer (p-type clad layer) 14 (thickness 0.1 μm) having the same composition as the n-type clad layer is deposited. , Carrier concentration 5E17c
m −3 ) and p-AlGaInP etching stop layer (etch stop layer) 15 (thickness 20 nm, carrier concentration 5E17 cm −3 ), p-AlGaInP clad layer (p-type clad layer) 16 (thickness 0.2 μm). , Carrier concentration 5E17 cm −3 ) and then n-Ga
As cap layer (n-GaAs) 17 (thickness 0.2 μm
m, carrier concentration 1E18 cm −3 ).
【0025】つぎに、図2(c)に示すように、絶縁膜
18を0.2μmの厚さ積層するとともに、絶縁膜18
上にホトレジストによってストライプ(レジストストラ
イプ)19を作製する。この時、レジストストライプ1
9は幅が1μmで間隔が200μmの2本のストライプ
を1組とし、それが300μm間隔であるものとする。
そして、絶縁膜18を前記レジストストライプ19をマ
スクとしてウェットエッチングしてパターニングして、
ストライプ状の絶縁膜18を形成するとともに、レジス
トストライプ19を除去する(図2(d)参照)。Next, as shown in FIG. 2C, the insulating film 18 is laminated to a thickness of 0.2 μm, and the insulating film 18 is formed.
A stripe (resist stripe) 19 is formed on the upper surface of the photoresist. At this time, resist stripe 1
It is assumed that 9 sets of two stripes having a width of 1 μm and an interval of 200 μm are one set, and the stripes have an interval of 300 μm.
Then, the insulating film 18 is patterned by wet etching using the resist stripe 19 as a mask,
The insulating film 18 having a stripe shape is formed and the resist stripe 19 is removed (see FIG. 2D).
【0026】つぎに、図2(e)に示すように、ストラ
イプ状の絶縁膜18をエッチングマスクとして燐酸系エ
ッチング液でn−GaAs17をストライプ状にエッチ
ングし、ついで塩酸系エッチング液でp−AlGaIn
P16をエッチングして、メサ構造のストライプ(リッ
ジストライプ20,21)を作製する。リッジストライ
プ20,21の幅はウェットエッチングによるためその
寸法はばらつき、例えば、ストライプ20の幅は0.9
8μm、ストライプ21の幅は1.05μmとなる。Next, as shown in FIG. 2E, n-GaAs 17 is etched into stripes with a phosphoric acid-based etching solution using the stripe-shaped insulating film 18 as an etching mask, and then p-AlGaIn is etched with a hydrochloric acid-based etching solution.
P16 is etched to form a mesa structure stripe (ridge stripes 20 and 21). Since the widths of the ridge stripes 20 and 21 are wet-etched, the dimensions thereof vary. For example, the width of the stripe 20 is 0.9.
The width of the stripe 21 is 8 μm and the width of the stripe 21 is 1.05 μm.
【0027】つぎに、図2(f)に示すように、MOC
VD法によりn−AlInP層(n−AlInP)22
(厚さ0.3μm、キャリア濃度5E17cm−3)を
選択成長する。Next, as shown in FIG. 2 (f), the MOC
N-AlInP layer (n-AlInP) 22 by VD method
(Thickness 0.3 μm, carrier concentration 5E17 cm −3 ) is selectively grown.
【0028】つぎに、絶縁膜18をウェットエッチング
で除去した後、図2(g)に示すように、再びMOCV
D法により、p−AlGaInP層(p−AlGaIn
P)23(厚さ1.2μm、キャリア濃度1E18cm
−3)、p−GaAsコンタクト層(p−GaAs)2
4(厚さ3μm、キャリア濃度2E18cm−3)を積
層する。n−AlInP22とp−AlGaInP23
の禁制帯幅の大きさは、活性層から放射されるレーザ光
のエネルギーよりも大きいので、レーザ光を吸収するこ
とはない、すなわち、これらの層を用いることにより、
従来のGaAs埋め込み層を用いるよりも発光効率を高
めることができる。Next, after the insulating film 18 is removed by wet etching, as shown in FIG.
By the D method, the p-AlGaInP layer (p-AlGaInP
P) 23 (thickness 1.2 μm, carrier concentration 1E18 cm
-3 ), p-GaAs contact layer (p-GaAs) 2
4 (thickness 3 μm, carrier concentration 2E18 cm −3 ) are stacked. n-AlInP22 and p-AlGaInP23
Since the size of the band gap of is larger than the energy of laser light emitted from the active layer, it does not absorb laser light, that is, by using these layers,
The luminous efficiency can be improved as compared with the conventional GaAs buried layer.
【0029】つぎに、図2(h)に示すように、ストラ
イプ2本の組において、その2本のストライプ20,2
1の間に素子分離溝25を作製する。この溝の深さはn
−GaAs基板11に到達する深さとする。これによ
り、個々のストライプが分離されるので、電流を注入す
る際、独立にレーザ(半導体レーザ)を駆動できる。Next, as shown in FIG. 2H, in the set of two stripes, the two stripes 20 and 2 are
The device isolation groove 25 is formed between the two. The depth of this groove is n
-The depth reaches the GaAs substrate 11. As a result, the individual stripes are separated, so that the laser (semiconductor laser) can be driven independently when the current is injected.
【0030】つぎに、p−GaAs24上に選択的にp
側電極26を形成するとともに、n−GaAs基板11
の裏面を所定の厚さに作製した後、n−GaAs基板1
1の裏面に選択的にn側電極27を形成(図1参照)す
る。また、n−GaAs基板11をストライプ20,2
1に直交する方向に所定間隔で劈開して短冊体を形成す
る。劈開面にはストライプ20及びストライプ21の端
が露出し、この部分からレーザ光が出射されることにな
る。劈開は、例えば、600μm毎に行われる。Next, p-type GaAs is selectively p-typed on p-GaAs 24.
The side electrode 26 is formed and the n-GaAs substrate 11 is formed.
After the back surface of the n-GaAs substrate 1 is formed to a predetermined thickness, the n-GaAs substrate 1
An n-side electrode 27 is selectively formed on the back surface of No. 1 (see FIG. 1). Further, the n-GaAs substrate 11 is formed into stripes 20 and 2.
Cleave at a predetermined interval in the direction orthogonal to 1 to form a strip. The ends of the stripe 20 and the stripe 21 are exposed on the cleavage plane, and the laser light is emitted from this portion. The cleavage is performed, for example, every 600 μm.
【0031】つぎに、図示はしないが、短冊体の両側面
の劈開面に薄膜を形成する。例えば、半導体レーザの前
方出射面となる前面端面部にSiO2単層膜(反射率3
0%)を、半導体レーザの後方出射面となる後面端面部
にSiN/SiO2の多層膜(反射率90%)をそれぞ
れコーティングする。Next, although not shown, thin films are formed on the cleavage planes on both sides of the strip. For example, a SiO 2 single layer film (reflectance 3
0%) is coated on the rear facet which is the rear emission surface of the semiconductor laser with a SiN / SiO 2 multilayer film (reflectance 90%).
【0032】つぎに、前記短冊体を図2(i)に示すよ
うに、ストライプ2本の組の間毎に分断する。例えば、
500μm間隔で分断する。これにより、図2(i)及
び図1に示すような2ビームレーザ構造の光集積化素子
1が作製される。図1に示す光集積化素子1において
は、ストライプ20部分及びストライプ21はそれぞれ
半導体レーザを構成し、それぞれレーザ光を出射する。
光集積化素子1の寸法は、例えば、光導波路方向の長さ
が600μm程度、幅が500μm程度、厚さが100
μm程度となる。Next, as shown in FIG. 2 (i), the strip is divided into sets of two stripes. For example,
Divide at intervals of 500 μm. As a result, the optical integrated device 1 having the two-beam laser structure as shown in FIGS. 2 (i) and 1 is manufactured. In the optical integrated device 1 shown in FIG. 1, the stripe 20 portion and the stripe 21 each constitute a semiconductor laser, and each emits a laser beam.
The dimensions of the optical integrated device 1 are, for example, about 600 μm in length in the optical waveguide direction, about 500 μm in width, and 100 in thickness.
It becomes about μm.
【0033】本実施形態1の光集積化素子1における2
ビームレーザの電流−電圧特性を図3に示す。ストライ
プ20から放射されたレーザ光は閾値33mA、効率
0.62W/Aで、ストライプ21から放射されたレー
ザ光は閾値38mA、効率0.58W/Aであり、ほと
んど同一の特性であった。2 in the optical integrated device 1 of the first embodiment
The current-voltage characteristics of the beam laser are shown in FIG. The laser light emitted from the stripe 20 had a threshold value of 33 mA and an efficiency of 0.62 W / A, and the laser light emitted from the stripe 21 had a threshold value of 38 mA and an efficiency of 0.58 W / A, which were almost the same characteristics.
【0034】図4に遠視野像を示す。ストライプ20か
ら放射されたレーザ光では、水平方向の遠視野像角度は
18.6度で垂直方向の遠視野像角度は19.2度であ
り、アスペクト比(垂直方向の角度と水平方向の角度の
比)は1.03である。ストライプ21から放射された
レーザ光では、水平方向の遠視野像角度は18.1度で
垂直方向の遠視野像角度は20.1度であり、アスペク
ト比は1.11であり、ストライプ20からのものとほ
ぼ同様であった。FIG. 4 shows a far field image. The laser light emitted from the stripe 20 has a horizontal far-field image angle of 18.6 degrees and a vertical far-field image angle of 19.2 degrees, and has an aspect ratio (vertical direction angle and horizontal direction angle). Ratio) is 1.03. With the laser light emitted from the stripe 21, the horizontal far-field image angle is 18.1 degrees, the vertical far-field image angle is 20.1 degrees, and the aspect ratio is 1.11. It was almost the same as that of.
【0035】このようにして、アスペクト比が1に近
い、すなわち、レーザ光の形状が真円に近い2ビームレ
ーザ素子が作製できる。In this way, a two-beam laser device whose aspect ratio is close to 1, that is, the shape of laser light is close to a perfect circle can be manufactured.
【0036】光集積化素子1は、特に図示はしないが、
所定のパッケージに組み込まれ、かつパッケージの一部
に形成される透明窓から2本のレーザビームを出射する
ようになる。このような光集積化装置は所望の装置に組
み込まれて使用される。The optical integrated device 1 is not particularly shown,
Two laser beams are emitted from a transparent window incorporated in a predetermined package and formed in a part of the package. Such an optical integrated device is used by incorporating it into a desired device.
【0037】図5は本実施形態1の光集積化素子が組み
込まれたレーザビームプリンタの装置構成を示す構成図
であり、図6はレーザビームプリンタを構成する半導体
レーザ及び形状修正光学系を示す構成図である。レーザ
ビームプリンタの光源として本実施形態1の光集積化素
子1が使用されている。FIG. 5 is a block diagram showing a device configuration of a laser beam printer in which the optical integrated device of the first embodiment is incorporated, and FIG. 6 shows a semiconductor laser and a shape correction optical system which constitute the laser beam printer. It is a block diagram. The optical integrated device 1 of the first embodiment is used as a light source of a laser beam printer.
【0038】図5に示すように、光集積化素子1から出
射される2本のレーザ光(2ビームレーザ)101は、
形状修正光学系110でビーム形状を修正された後、回
転多面鏡120で反射され、Fθレンズ121で感光ド
ラム122上に集光され、微小スポット123の形で水
平方向に走査される。As shown in FIG. 5, two laser beams (two-beam laser) 101 emitted from the optical integrated device 1 are
After the beam shape is corrected by the shape correction optical system 110, the beam is reflected by the rotary polygon mirror 120, condensed on the photosensitive drum 122 by the Fθ lens 121, and horizontally scanned in the form of a minute spot 123.
【0039】感光ドラム122の外周には、感光ドラム
122の回転方向に沿って帯電器124,現像器12
5,転写器126,除電器127,清掃器128が配置
されている。感光ドラム122の回転により、帯電器1
24に対応する部分に至った感光ドラム122面の光導
電膜は、帯電器124によって一様に帯電する。On the outer periphery of the photosensitive drum 122, the charging device 124 and the developing device 12 are arranged along the rotation direction of the photosensitive drum 122.
5, a transfer device 126, a static eliminator 127, and a cleaning device 128 are arranged. By rotating the photosensitive drum 122, the charger 1
The photoconductive film on the surface of the photosensitive drum 122 reaching the portion corresponding to 24 is uniformly charged by the charger 124.
【0040】このような感光ドラム122に対して、光
集積化素子1のオン・オフ動作によって所定の感光ドラ
ム面に微小スポット123が照射される。微小スポット
123が照射された部分の光導電膜は導電性が上がって
電荷が失われる結果、感光ドラム122の表面には静電
潜像が形成される。On such a photosensitive drum 122, a minute spot 123 is irradiated on a predetermined photosensitive drum surface by the ON / OFF operation of the optical integrated device 1. As a result of the conductivity of the photoconductive film in the portion irradiated with the minute spots 123 being increased and the charge being lost, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 122.
【0041】現像器125が配置される現像部では、現
像器125によってあらかじめ帯電されたカーボン粒子
(トナー)が、前記静電潜像に付着する。そして、転写
器126が配置される転写部では、転写器126と感光
ドラム122との間を通過する用紙129に対して、転
写器126による電圧によってトナーを吸着させる。用
紙129は図示しないローラによって移動する。移動す
る用紙129は前加熱器130が配置される前加熱部で
予備加熱された後、一対のローラ131a,131bに
よる定着部131で加熱,加圧されてトナーが用紙12
9に定着されてプリントが行われる。In the developing section in which the developing device 125 is arranged, carbon particles (toner) charged in advance by the developing device 125 adhere to the electrostatic latent image. Then, in the transfer portion where the transfer device 126 is arranged, the toner is attracted to the paper 129 passing between the transfer device 126 and the photosensitive drum 122 by the voltage of the transfer device 126. The sheet 129 is moved by a roller (not shown). The moving paper 129 is preheated by a preheating unit in which the preheater 130 is arranged, and then heated and pressed by the fixing unit 131 by the pair of rollers 131a and 131b so that the toner is transferred to the paper 12.
It is fixed at 9 and printing is performed.
【0042】転写部から外れた除電器127が配置され
た除電部で感光ドラム122の除電が行われ、さらに清
掃器128が配置された清掃部では感光ドラム122の
感光体表面に残留するトナーが除去されて感光ドラム1
22の清掃が行われる。The charge removing unit provided with the charge remover 127, which is located outside the transfer unit, removes charge from the photosensitive drum 122, and the cleaning unit provided with the cleaner 128 removes the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 122. Photosensitive drum 1 removed
22 is cleaned.
【0043】本実施形態1の光集積化素子1を使用する
ことから、形状修正光学系110は、図18に示す従来
の形状修正光学系110に代えて図6に示す構成部品数
の少ない形状修正光学系110を採用することができ
る。Since the optical integrated device 1 according to the first embodiment is used, the shape correction optical system 110 is replaced with the conventional shape correction optical system 110 shown in FIG. 18 and the shape shown in FIG. Correction optics 110 can be employed.
【0044】図18に示す従来の形状修正光学系110
は、複数のレンズの組み合わせによるコリメートレンズ
111と、複数のプリズムの組み合わせによるビーム整
形光学系112によって構成されている。半導体レーザ
108から出射したレーザ光109は、コリメートレン
ズ111により平行光線にされた後、ビーム整形光学系
112により楕円形ビームから円形ビームに変換されて
回転多面鏡120に投射される。その後、レーザ光10
9はFθレンズ121によれば絞られ、感光ドラム12
2の表面に微小スポット123として照射される。A conventional shape correction optical system 110 shown in FIG.
Is composed of a collimating lens 111 formed of a combination of a plurality of lenses and a beam shaping optical system 112 formed of a combination of a plurality of prisms. The laser beam 109 emitted from the semiconductor laser 108 is converted into parallel rays by the collimator lens 111, converted from an elliptical beam into a circular beam by the beam shaping optical system 112, and projected onto the rotating polygon mirror 120. Then, laser light 10
9 is narrowed down by the Fθ lens 121, and the photosensitive drum 12
The surface of No. 2 is irradiated with a minute spot 123.
【0045】これに対して、本実施形態1によれば、光
集積化素子1の2ビームレーザの各半導体レーザは遠視
野像のアスペクト比が共に1に近似した円形ビームであ
ることから、図6に示すように、形状修正光学系110
はコリメートレンズ111でよく、ビーム整形光学系は
不要となる。即ち、光集積化素子1の2個の半導体レー
ザから出射したレーザ光105は、コリメートレンズ1
11により平行光線にされて回転多面鏡120に投射さ
れる。On the other hand, according to the first embodiment, each semiconductor laser of the two-beam laser of the optical integrated device 1 is a circular beam in which the aspect ratios of the far-field images are both close to 1. As shown in FIG. 6, the shape correction optical system 110
Is a collimator lens 111, and the beam shaping optical system is not necessary. That is, the laser light 105 emitted from the two semiconductor lasers of the optical integrated device 1 is generated by the collimator lens 1
It is collimated by 11 and projected onto the rotary polygon mirror 120.
【0046】本実施形態1の光集積化素子1を組み込ん
だレーザビームプリンタ(光電子装置)は、形状修正光
学系110において、ビームを円形に整形するビーム整
形光学系を必要としないことから、システム全体での低
価格化を実現できる。The laser beam printer (optoelectronic device) incorporating the optical integrated device 1 of the first embodiment does not require a beam shaping optical system for shaping the beam into a circular shape in the shape correction optical system 110. The overall price can be reduced.
【0047】本実施形態1によるレーザビームプリンタ
では、消費電力の低減も達成できる。即ち、従来のよう
にレーザ光断面が楕円形の場合は、レンズ形状が円形で
あるため、レーザ光の中心部分の光しか利用できず、周
辺部分は利用できないことから、レーザ光の利用効率が
低かった。そのため、レーザ光の出力も高いものが求め
られていた。それに対して、本実施形態1のようにビー
ム形状が元々円形な半導体レーザを用いれば、光の利用
効率が高まり、低い光出力でも利用できるようになる。
この結果、動作電流の低減から消費電力の低減につなが
る。The laser beam printer according to the first embodiment can also reduce power consumption. That is, when the cross section of the laser beam is elliptical as in the conventional case, since the lens shape is circular, only the light in the central portion of the laser light can be used, and the peripheral portion cannot be used. It was low. Therefore, it is required that the output of the laser beam is high. On the other hand, if a semiconductor laser whose beam shape is originally circular as in the first embodiment is used, the light utilization efficiency is improved, and it is possible to use even a low light output.
As a result, a reduction in operating current leads to a reduction in power consumption.
【0048】本実施形態1によれば以下の効果を有す
る。(1)特に、クラッド層(p型クラッド層16)の
厚さを薄くできることからストライプ幅を狭くすること
ができる。ストライプ幅を狭くすることで遠視野像の水
平方向角度を大きくでき、垂直方向角度と水平方向角度
の比(アスペクト比)を1に近似させることができ、遠
視野像を円形に近似させることができる。The first embodiment has the following effects. (1) In particular, since the thickness of the clad layer (p-type clad layer 16) can be reduced, the stripe width can be reduced. By narrowing the stripe width, the horizontal angle of the far-field image can be increased, the ratio of the vertical angle to the horizontal angle (aspect ratio) can be approximated to 1, and the far-field image can be approximated to a circle. it can.
【0049】(2)遠視野像が円形に近似することか
ら、レーザビームプリンタの光源として使用した場合、
楕円ビームを円形ビームに変換させるビーム整形光学系
が不要になり、レーザビームプリンタの小型化及びレー
ザビームプリンタの製造コストの低減が達成できる。(2) Since the far field image approximates to a circle, when used as a light source of a laser beam printer,
A beam shaping optical system for converting an elliptical beam into a circular beam is not required, so that the laser beam printer can be downsized and the manufacturing cost of the laser beam printer can be reduced.
【0050】(3)本実施形態1では光集積化素子1は
2ビームレーザとなっていることから、レーザビームプ
リンタの光源として使用した場合、1走査時の印刷幅が
広くなり、印刷能力増大から1頁当たりの印字速度が早
くなる。(3) In the first embodiment, since the optical integrated device 1 is a two-beam laser, when it is used as a light source of a laser beam printer, the printing width for one scanning becomes wide and the printing capacity is increased. Therefore, the printing speed per page becomes faster.
【0051】(4)光集積化素子1は2ビームレーザに
なっているが、光集積化素子1における二つの半導体レ
ーザは素子分離溝25によって電気的に分離されている
ため、それぞれ独立して駆動させることができる。従っ
て、一方の半導体レーザに注入した電流が他方の半導体
レーザに流れ込むことを防ぐことができるので、リーク
電流を低減でき、高効率化が可能になる。(4) The optical integrated device 1 is a two-beam laser, but since the two semiconductor lasers in the optical integrated device 1 are electrically separated by the device isolation groove 25, they are independent of each other. It can be driven. Therefore, the current injected into one semiconductor laser can be prevented from flowing into the other semiconductor laser, so that the leak current can be reduced and the efficiency can be improved.
【0052】本実施形態1では、光集積化素子1は2ビ
ームレーザとしたが、単一の半導体レーザを有する光集
積化素子であってもよい。この場合、レーザ光の遠視野
像のアスペクト比が1に近似し、レーザビームは円形ビ
ームとなるため、DVD等において、1枚当たりのディ
スクの情報記憶量の増大を図ることができる。Although the optical integrated device 1 is the two-beam laser in the first embodiment, it may be an optical integrated device having a single semiconductor laser. In this case, since the aspect ratio of the far-field image of the laser light is close to 1, and the laser beam becomes a circular beam, it is possible to increase the information storage amount of one disk in a DVD or the like.
【0053】(実施形態2)図7乃至図10は本発明の
他の実施形態(実施形態2)である光集積化素子に係わ
る図である。図7は光集積化素子の模式的斜視図、図8
(a)〜(d)は光集積化素子の製造における各製造工
程での断面図である。(Embodiment 2) FIGS. 7 to 10 are diagrams relating to an optical integrated device according to another embodiment (Embodiment 2) of the present invention. FIG. 7 is a schematic perspective view of the optical integrated device, and FIG.
(A)-(d) is sectional drawing in each manufacturing process in manufacture of an optical integrated element.
【0054】本実施形態2の光集積化素子の製造におい
ては、図8(a)に示すように、まず、傾斜面32と傾
斜面33を有するn−GaAs基板31を作製する。n
−GaAs基板31は、(001)面から〔111〕A
方向に7°傾斜した面(以下、7°OFF 面と記載)を有
する基板を用いる。In the manufacture of the optical integrated device of Embodiment 2, as shown in FIG. 8A, first, the n-GaAs substrate 31 having the inclined surface 32 and the inclined surface 33 is prepared. n
-The GaAs substrate 31 is [111] A from the (001) plane.
A substrate having a surface inclined by 7 ° in the direction (hereinafter referred to as a 7 ° OFF surface) is used.
【0055】この基板に〔01−1〕方向に延びるスト
ライプ形状のホトレジストマスクを作製し、フッ酸系の
エッチング液でウェットエッチングを行い、傾斜面を作
製する。この傾斜面は、ホトレジストマスクの両側で異
なる傾斜角を有している。その一方の側の斜面は、(4
11)A面や(311)A面という結晶面が露出する
が、他方の面では結晶面は露出しない。A stripe-shaped photoresist mask extending in the [01-1] direction is formed on this substrate, and wet etching is performed with a hydrofluoric acid-based etching solution to form an inclined surface. This inclined surface has different inclination angles on both sides of the photoresist mask. The slope on one side is (4
The crystal planes such as 11) A plane and (311) A plane are exposed, but the crystal planes are not exposed on the other plane.
【0056】結晶面がでる斜面の中間(傾斜面32と傾
斜面33の間)に結晶面がでない斜面が形成されるよう
に、ホトレジストマスクの幅を調整している。結晶面が
露出する斜面の間隔は100μm以上の長さで自由に設
定することができる。本実施形態2では、斜面の結晶面
として(411)A面を用いているので、表面の7°OF
F 面に対して、12.5°傾斜しており、斜面の幅は
1.5μmにしている。斜面の幅は斜面を形成する時の
ウェットエッチングの時間を調整することで制御でき
る。また、隣り合う(411)A面の間隔(図7におけ
る傾斜面32と傾斜面33の間隔)は400μmであ
る。The width of the photoresist mask is adjusted so that a slope having no crystal plane is formed in the middle of the slope having a crystal plane (between the slopes 32 and 33). The distance between the slopes where the crystal planes are exposed can be freely set to a length of 100 μm or more. In the second embodiment, since the (411) A plane is used as the inclined crystal plane, 7 ° OF of the surface is used.
It is inclined 12.5 ° with respect to the F-plane, and the width of the slope is 1.5 μm. The width of the slope can be controlled by adjusting the wet etching time when forming the slope. Further, the distance between the (411) A surfaces adjacent to each other (the distance between the inclined surface 32 and the inclined surface 33 in FIG. 7) is 400 μm.
【0057】上記方法により作製した傾斜面付きn−G
aAs基板31にMOCVD法により、図8(b)に示
すように、多層構造を作製する。まず、n−AlGaI
nPクラッド層(n型クラッド層)34(厚さ1.2μ
m、キャリア濃度5E17cm−3)を成長させた後、
アンドープGaInP活性層35(厚さ24nm)を積
層し、n型クラッド層34と同一組成のp−AlGaI
nPクラッド層(p型クラッド層)3636(厚さ1.
2μm、キャリア濃度5E17cm−3)を積層し、p-
GaAsコンタクト層(p型コンタクト層)37(厚さ1.
5μm、キャリア濃度2E18cm−3)を積層する。N-G with inclined surface produced by the above method
As shown in FIG. 8B, a multilayer structure is formed on the aAs substrate 31 by MOCVD. First, n-AlGaI
nP clad layer (n-type clad layer) 34 (thickness 1.2 μm
m, carrier concentration 5E17 cm −3 ),
An undoped GaInP active layer 35 (thickness: 24 nm) is stacked, and p-AlGaI having the same composition as the n-type cladding layer 34 is formed.
nP clad layer (p-type clad layer) 3636 (thickness 1.
2 μm, carrier concentration 5E17 cm −3 ) and then p-
GaAs contact layer (p-type contact layer) 37 (thickness 1.
5 μm, carrier concentration 2E18 cm −3 ) are laminated.
【0058】つぎに、図8(c)に示すように、素子分
離溝38をBr系エッチング液を用いてウェットエッチ
ングにより形成する。素子分離溝38は、結晶面が現れ
ない傾斜面を除去するように形成され、その深さはn−
GaAs基板31に到達する。Next, as shown in FIG. 8C, the element isolation groove 38 is formed by wet etching using a Br type etching solution. The element isolation groove 38 is formed so as to remove the inclined surface where the crystal plane does not appear, and the depth thereof is n−.
It reaches the GaAs substrate 31.
【0059】つぎに、図8(d)に示すように、p側電
極39を選択的に形成した後、n−GaAs基板31の
裏面を所定厚さ除去し、さらにn−GaAs基板31の
裏面にn側電極40を選択形成する。Next, as shown in FIG. 8D, after the p-side electrode 39 is selectively formed, the back surface of the n-GaAs substrate 31 is removed by a predetermined thickness, and the back surface of the n-GaAs substrate 31 is further removed. Then, the n-side electrode 40 is selectively formed.
【0060】つぎに、実施形態1と同様に光導波路に直
交する方向に順次劈開を行って短冊体を形成する。その
後、この短冊体の一面である前面端面部(半導体レーザ
の前方出射面となる面)にSiO2膜単層膜(反射率3
0%)、後面端面部にSiN/SiO2の多層膜(反射
率90%)のコーティングを行い、さらに分断して図8
(d)及び図7に示すような光集積化素子1を製造す
る。Next, similarly to the first embodiment, cleavage is sequentially performed in the direction orthogonal to the optical waveguide to form a strip. After that, a SiO 2 film single layer film (reflectance of 3 is formed on the front end face portion (the surface that becomes the front emission surface of the semiconductor laser), which is one surface of this strip.
0%), and a coating of a SiN / SiO 2 multilayer film (reflectance 90%) is applied to the rear end face portion, and further divided into layers.
The optical integrated device 1 as shown in (d) and FIG. 7 is manufactured.
【0061】本実施形態2による光集積化素子1は、幅
700μm、共振器長400μmの大きさとなる。素子
分離溝38とパターン化された電極により、注入した電
流が不必要な部分に流れてロスになることを防いでい
る。このようにして、2つのレーザ光を有する素子が作
製できる。The optical integrated device 1 according to the second embodiment has a width of 700 μm and a cavity length of 400 μm. The element isolation groove 38 and the patterned electrode prevent the injected current from flowing to an unnecessary portion and causing a loss. In this way, an element having two laser beams can be manufactured.
【0062】図9は傾斜面32と傾斜面33から放射さ
れたレーザ光の電流ー光出力特性である。傾斜面32か
ら放射されたレーザ光は閾値30mA、効率0.62W
/Aで、傾斜面33から放射されたレーザ光は閾値32
mA、効率0.58W/Aであり、ほとんど同一の特性
であった。FIG. 9 shows current-light output characteristics of laser light emitted from the inclined surfaces 32 and 33. The laser light emitted from the inclined surface 32 has a threshold value of 30 mA and an efficiency of 0.62 W.
/ A, the laser light emitted from the inclined surface 33 has a threshold value of 32.
The efficiency was 0.58 W / A and the characteristics were almost the same.
【0063】図11に遠視野像を示す。傾斜面32から
放射されたレーザ光では、水平方向の遠視野像角度は1
8.6度で垂直方向の遠視野像角度は23.6度であ
り、アスペクト比は1.27である。傾斜面33から放
射されたレーザ光では、水平方向の遠視野像角度は1
7.9度で垂直方向の遠視野像角度は22.4度であ
り、アスペクト比は1.25であり、傾斜面32からの
ものとほぼ同様であった。このようにして、アスペクト
比が1に近い、すなわち、レーザ光の形状が真円に近い
2ビームレーザ素子が作製できる。本素子では、60℃
で15mWまでの光出力を確認している。また、60℃
で測定した場合も円形のビーム形状が得られることを確
認している。FIG. 11 shows a far field image. In the laser light emitted from the inclined surface 32, the horizontal far-field image angle is 1
The vertical far-field image angle is 23.6 degrees at 8.6 degrees, and the aspect ratio is 1.27. With the laser light emitted from the inclined surface 33, the horizontal far-field image angle is 1
At 7.9 degrees, the vertical far-field image angle was 22.4 degrees, and the aspect ratio was 1.25, which was almost the same as that from the inclined surface 32. In this way, a two-beam laser device having an aspect ratio close to 1, that is, a laser beam shape close to a perfect circle can be manufactured. With this device, 60 ℃
Has confirmed the optical output up to 15mW. Also, 60 ℃
It has been confirmed that a circular beam shape can be obtained even when measured in.
【0064】本実施形態2では、アスペクト比を1に近
似させるためにレーザ光を傾斜面の端面から出射させる
構造を採用する。即ち、アスペクト比が1に近づけるた
めには、ストライプ幅(傾斜面32と傾斜面33の幅)
を狭くすることが必要であり、本実施形態2では、その
実現方法として、基板に傾斜面を作製する方法を採用し
ている。In the second embodiment, in order to approximate the aspect ratio to 1, the laser light is emitted from the end surface of the inclined surface. That is, in order to bring the aspect ratio close to 1, the stripe width (width of the inclined surface 32 and the inclined surface 33)
Is required to be narrowed, and in the second embodiment, a method of forming an inclined surface on the substrate is adopted as a method of realizing it.
【0065】本実施形態2によれば、傾斜面32の端面
から出射されるレーザ光のアスペクト比は1.27とな
り、傾斜面33の端面から出射されるレーザ光のアスペ
クト比は1.25となり、両者は略同じ程度のアスペク
ト比となるとともに両者とも略円形ビームになる。従っ
て、レーザビームプリンタの光源として使用すれば、実
施形態1と同様にレーザビームプリンタのビーム整形光
学系が不要となり、装置の小型化及び装置コストの低減
が達成できることになる。According to the second embodiment, the aspect ratio of the laser light emitted from the end surface of the inclined surface 32 is 1.27, and the aspect ratio of the laser light emitted from the end surface of the inclined surface 33 is 1.25. , And both have substantially the same aspect ratio, and both become substantially circular beams. Therefore, if it is used as a light source of a laser beam printer, the beam shaping optical system of the laser beam printer is not required as in the first embodiment, and the device can be downsized and the device cost can be reduced.
【0066】(実施形態3)図11及び図12は本発明
の他の実施形態(実施形態3)である光集積化素子に係
わる図であり、図11は光集積化素子の模式的斜視図、
図12は光集積化素子における2ビームレーザの遠視野
像を示すグラフである。(Embodiment 3) FIGS. 11 and 12 are views relating to an optical integrated device according to another embodiment (Embodiment 3) of the present invention, and FIG. 11 is a schematic perspective view of the optical integrated device. ,
FIG. 12 is a graph showing a far-field image of a two-beam laser in an optical integrated device.
【0067】本実施形態3の光集積化素子1は実施形態
2と略同様であるが、n−GaAs基板51に活性層と
なる傾斜面を作製する際、その傾斜面の幅が異なるよう
に傾斜面を作製する。本実施形態3の光集積化素子1の
製造は、実施形態2と略同様であり、各所で寸法等が異
なるだけである。従って、特に図面を用いることなく説
明する。The optical integrated device 1 of the third embodiment is substantially the same as that of the second embodiment, but when the inclined surface to be the active layer is formed on the n-GaAs substrate 51, the width of the inclined surface is different. Create an inclined surface. The manufacture of the optical integrated device 1 of the third embodiment is substantially the same as that of the second embodiment, and only the dimensions and the like are different at each place. Therefore, the description will be made without using the drawings.
【0068】まず、400μm間隔で200μmの幅の
ホトレジストマスクを形成し、フッ酸系のエッチング液
でエッチングして傾斜面52を作製する。ホトレジスト
マスクを除去した後、改めて、200μm間隔で400
μm幅のホトレジストマスクを形成する。そして、フッ
酸系のエッチング液で傾斜面53を作製するが、このと
き、エッチング時間を傾斜面52を作製するときと異な
る時間に設定する。これにより、傾斜面52と傾斜面5
3の幅を変えることができる。First, a photoresist mask having a width of 200 μm is formed at intervals of 400 μm, and the inclined surface 52 is formed by etching with a hydrofluoric acid-based etching solution. After removing the photoresist mask, 400 times again at 200 μm intervals.
A photoresist mask having a width of μm is formed. Then, the inclined surface 53 is formed with a hydrofluoric acid-based etching solution, and at this time, the etching time is set to a time different from the time when the inclined surface 52 is formed. Thereby, the inclined surface 52 and the inclined surface 5
The width of 3 can be changed.
【0069】本実施形態3では、傾斜面52の幅は0.
8μm、傾斜面53の幅は5μmとしている。ホトレジ
ストマスクを除去した後、MOCVD法により、多層構
造を作製する。In the third embodiment, the width of the inclined surface 52 is 0.
The width of the inclined surface 53 is 8 μm and 5 μm. After removing the photoresist mask, a multi-layer structure is produced by MOCVD.
【0070】まず、n−AlGaInPクラッド層(n
型クラッド層)54(厚さ1.2μm、キャリア濃度5
E17cm−3)を成長させた後、アンドープGaIn
P活性層55(厚さ20nm)を積層し、n型クラッド
層54と同一組成のp−AlGaInPクラッド層(p
型クラッド層)56(厚さ1.2μm、キャリア濃度5
E17cm−3)を積層し、p−GaAsコンタクト層
(p型コンタクト層)57(厚さ1.5μm、キャリア
濃度2E18cm−3)を積層する。First, the n-AlGaInP clad layer (n
Type clad layer) 54 (thickness 1.2 μm, carrier concentration 5)
E17 cm −3 ) and then undoped GaIn
A P-active layer 55 (thickness: 20 nm) is laminated, and a p-AlGaInP clad layer (p having the same composition as the n-type clad layer 54 is formed).
Type clad layer) 56 (thickness 1.2 μm, carrier concentration 5)
E17 cm −3 ) and a p-GaAs contact layer (p-type contact layer) 57 (thickness 1.5 μm, carrier concentration 2E18 cm −3 ) are stacked.
【0071】つぎに、実施形態2と同様に素子分離溝5
8をBr系エッチング液を用いてウェットエッチングに
より形成する。素子分離溝58は、結晶面が現れない傾
斜面を除去するように形成され、その深さはn−GaA
s基板51に到達する。その後、実施形態2と同様にp
側電極59及びn側電極60を形成するとともに、劈開
して短冊体を製造する。また、短冊体の両端面にそれぞ
れコーティングを行い膜を形成した後、分断してチップ
化し、光集積化素子1を製造する。Next, as in the second embodiment, the element isolation groove 5 is formed.
8 is formed by wet etching using a Br-based etching solution. The element isolation groove 58 is formed so as to remove the inclined surface where the crystal plane does not appear, and its depth is n-GaA.
The substrate 51 is reached. After that, as in the second embodiment, p
The side electrode 59 and the n-side electrode 60 are formed and cleaved to manufacture a strip. Further, after coating both end surfaces of the strip body to form a film, the strip body is divided into chips to manufacture the optical integrated device 1.
【0072】本実施形態3の光集積化素子1は、幅70
0μm、共振器長700μmの大きさになる。The optical integrated device 1 according to the third embodiment has a width 70.
The size is 0 μm and the resonator length is 700 μm.
【0073】光集積化素子1のレーザ光の遠視野像を図
12に示す。半導体レーザでは、活性層の幅(ストライ
プの幅)により、遠視野像の角度が変化することが知ら
れている。一般に、幅が狭くなるほど水平方向の遠視野
像角度は大きくなる。傾斜面52から放射されたレーザ
光の水平方向の遠視野像角度は20.1度であるのに対
して、傾斜面53から放射されたレーザ光の水平方向の
遠視野像角度は7.8度であり、ストライプ幅に対応し
た角度が得られている。それに対して、垂直方向の遠視
野像角度は活性層の厚さにより決まる。本素子では、傾
斜面の角度は一定で、幅のみを変えているため、活性層
の厚さは、傾斜面52と傾斜面53で同じである。その
ため、図12に示したように、垂直方向の遠視野像角度
はどちらの傾斜面から放射されたレーザ光でも24.3
度になっている。アスペクト比に換算すれば、傾斜面5
2から放射されたレーザ光はアスペクト比が1.21で
あり、傾斜面53から放射されたレーザ光はアスペクト
比が3.12である。即ち、本素子は、異なるアスペク
ト比のレーザ光を放射できる素子である。FIG. 12 shows a far-field pattern of laser light of the optical integrated device 1. In semiconductor lasers, it is known that the angle of the far-field image changes depending on the width of the active layer (stripe width). Generally, the narrower the width, the larger the horizontal far-field image angle. The horizontal far-field image angle of the laser light emitted from the inclined surface 52 is 20.1 degrees, whereas the horizontal far-field image angle of the laser light emitted from the inclined surface 53 is 7.8. And the angle corresponding to the stripe width is obtained. On the contrary, the vertical far-field image angle is determined by the thickness of the active layer. In this device, the angle of the inclined surface is constant and only the width is changed, so that the thickness of the active layer is the same between the inclined surface 52 and the inclined surface 53. Therefore, as shown in FIG. 12, the far-field image angle in the vertical direction is 24.3 regardless of the laser light emitted from either of the inclined surfaces.
It has become a degree. If converted to the aspect ratio, the inclined surface 5
The laser light emitted from No. 2 has an aspect ratio of 1.21, and the laser light emitted from the inclined surface 53 has an aspect ratio of 3.12. That is, this element is an element that can emit laser beams having different aspect ratios.
【0074】このようなアスペクト比が1に近いレーザ
とアスペクト比が3.1となる大きなレーザを組み込ん
だ光集積化素子1は、計測器分野で用いる回転レーザ装
置に利用できる。回転レーザ装置は、出射したレーザ光
を回転するミラーに反射させて壁面にレーザ光を照射し
て所定高さの位置を表示するもので、従来の場合、図1
9に示すように、三脚台151に載る回転レーザ装置1
50からレーザ光152を、例えば、部屋の壁面153
に照射して床面154からの高さHを表示したりするも
のである。The optical integrated device 1 incorporating such a laser having an aspect ratio close to 1 and a large laser having an aspect ratio of 3.1 can be used for a rotary laser device used in the field of measuring instruments. The rotary laser device reflects the emitted laser light on a rotating mirror and irradiates the wall surface with the laser light to display a position at a predetermined height.
As shown in FIG. 9, the rotary laser device 1 mounted on the tripod 151
Laser light 152 from 50, for example, the wall surface 153 of the room
The height H from the floor surface 154 is displayed by illuminating.
【0075】この場合、スポット光で表示したり、壁面
153に一定幅Wの光の帯156で表示したりする表示
形態がある。In this case, there are display forms such as displaying with spot light and displaying with a band 156 of light having a constant width W on the wall surface 153.
【0076】壁面153に一定幅Wの光の帯156とし
て表示する場合、従来は図19に示すように、回転レー
ザ装置150の投光部157を左右に所定角度首振り運
動させて光の帯156を壁面153に表示している。即
ち、レーザ光を首振り回転するミラーに反射させてレー
ザ光152を壁面153に照射させて一定の高さを示す
ような構成になっている。When the light is displayed on the wall surface 153 as a band of light 156 having a constant width W, conventionally, as shown in FIG. 156 is displayed on the wall surface 153. That is, the laser light is reflected by a mirror that rotates and oscillates to irradiate the wall surface 153 with the laser light 152 so that a constant height is obtained.
【0077】これに対して、本実施形態3のように、レ
ーザ光の遠視野像のアスペクト比が1に近い円形ビーム
を出射する半導体レーザと、レーザ光の遠視野像のアス
ペクト比が3.1と大きい偏平ビームを出射する半導体
レーザとを有する光集積化素子1を回転レーザ装置15
0に組み込めば、図15に示すように、動作させる半導
体レーザの切替えで、スポット光158を壁面153に
照射したり、壁面153に光の帯156を表示すること
ができる。即ち、アスペクト比が1に近い半導体レーザ
を動作させることによってスポット光158を壁面15
3に表示でき、アスペクト比が3.1と大きい半導体レ
ーザを動作させることによって光の帯156を壁面15
3に表示できる。On the other hand, as in the third embodiment, a semiconductor laser that emits a circular beam having a far-field pattern of laser light whose aspect ratio is close to 1 and a far-field pattern of laser light having an aspect ratio of 3. 1 and a semiconductor laser that emits a large flat beam.
If it is incorporated into 0, as shown in FIG. 15, it is possible to irradiate the wall surface 153 with the spot light 158 or display the light band 156 on the wall surface 153 by switching the semiconductor laser to be operated. That is, the spot light 158 is moved to the wall surface 15 by operating a semiconductor laser having an aspect ratio close to 1.
3 can be displayed on the wall surface 156 by operating a semiconductor laser having a large aspect ratio of 3.1.
3 can be displayed.
【0078】従って、本実施形態によれば、回転レーザ
装置150において、一定幅の光の帯156を表示させ
るのに従来必要とした投光部157の首振り動作が不要
となり、ランニングコストが低減される。Therefore, according to the present embodiment, in the rotary laser device 150, the swinging operation of the light projecting portion 157, which is conventionally required to display the band 156 of light of a constant width, is unnecessary, and the running cost is reduced. To be done.
【0079】(実施形態4)図13乃至図15は本発明
の他の実施形態(実施形態4)である光集積化素子に係
わる図である。図13は光集積化素子の模式的斜視図、
図14は2ビームレーザの遠視野像を示すグラフ、図1
5は本実施形態4の光集積化素子を組み込んだ回転レー
ザの使用形態を示す模式図である。本実施形態4の光集
積化素子1の製造方法については製造工程図を用いるこ
となく、図13の図を参照しながら説明する。(Embodiment 4) FIGS. 13 to 15 are diagrams relating to an optical integrated device according to another embodiment (Embodiment 4) of the present invention. FIG. 13 is a schematic perspective view of an optical integrated device,
FIG. 14 is a graph showing a far-field image of a two-beam laser, FIG.
FIG. 5 is a schematic view showing a usage pattern of a rotating laser incorporating the optical integrated device of the fourth embodiment. A method of manufacturing the optical integrated device 1 according to the fourth embodiment will be described with reference to the drawing of FIG. 13 without using the manufacturing process drawing.
【0080】n−GaAs基板61に活性層となる傾斜
面を作製するためホトレジストマスクをn−GaAs基
板61の主面に形成し、フッ酸系のエッチング液でエッ
チングして傾斜面62を作製する。傾斜面62の幅は
1.1μmである。A photoresist mask is formed on the main surface of the n-GaAs substrate 61 to form an inclined surface to be an active layer on the n-GaAs substrate 61, and the inclined surface 62 is formed by etching with a hydrofluoric acid-based etching solution. . The width of the inclined surface 62 is 1.1 μm.
【0081】つぎに、ホトレジストマスクを除去した
後、MOCVD法により、実施形態2と略同様に多層構
造を作製する。まず、n−AlGaInPクラッド層
(n型クラッド層)63(厚さ1.2μm、キャリア濃
度5E17cm−3)を成長させた後、アンドープGa
InP活性層64(厚さ20nm)を積層し、n型クラ
ッド層63と同一組成のp−AlGaInPクラッド層
(p型クラッド層)65厚さ0.2μm、キャリア濃度
5E17cm−3)、Zn,Se同時ドーピング電流狭
窄クラッド層(同時ドープ層)66(厚さ0.5μm、
傾斜面部キャリア濃度p型5E17cm−3、7°OFF
面キャリア濃度n型5E17cm−3)を積層して、再
び、n型クラッド層63と同一組成のp−AlGaIn
Pクラッド層(p型クラッド層)67(厚さ0.5μ
m、キャリア濃度1E18cm−3)を積層し、最後に
p−GaAsコンタクト層(p型コンタクト層)68
(厚さ1.5μm、キャリア濃度2E18cm−3)6
8を積層する。Next, after removing the photoresist mask, a multi-layer structure is formed by MOCVD in the same manner as in the second embodiment. First, after growing an n-AlGaInP clad layer (n-type clad layer) 63 (thickness 1.2 μm, carrier concentration 5E17 cm −3 ), undoped Ga
An InP active layer 64 (thickness: 20 nm) is laminated, a p-AlGaInP clad layer (p-type clad layer) 65 having the same composition as the n-type clad layer 63, a thickness of 0.2 μm, a carrier concentration of 5E17 cm −3 ), Zn, Se. Co-doping current constriction clad layer (co-doping layer) 66 (thickness 0.5 μm,
Inclined surface carrier concentration p type 5E17cm -3 , 7 ° OFF
A surface carrier concentration of n-type 5E17 cm −3 ) is stacked, and p-AlGaIn having the same composition as that of the n-type cladding layer 63 is again formed.
P clad layer (p-type clad layer) 67 (thickness 0.5 μ
m, carrier concentration 1E18 cm −3 ), and finally a p-GaAs contact layer (p-type contact layer) 68.
(Thickness: 1.5 μm, carrier concentration: 2E18 cm −3 ) 6
8 is laminated.
【0082】つぎに、SiO2絶縁膜を0.2μm形成
し、傾斜面62が中心になるような幅250μmのレジ
ストストライプを作製する。このストライプの間隔は2
50μmである。そして、フッ酸系エッチング液で絶縁
膜をエッチングした後、硫酸系エッチング液と塩酸系エ
ッチング液でマスクされていない部分を除去する。Next, a SiO 2 insulating film is formed to a thickness of 0.2 μm to form a resist stripe having a width of 250 μm with the inclined surface 62 as the center. The distance between these stripes is 2
It is 50 μm. Then, after etching the insulating film with a hydrofluoric acid-based etching solution, the unmasked portion is removed with a sulfuric acid-based etching solution and a hydrochloric acid-based etching solution.
【0083】つぎに、再びMOCVD法により、n−A
lGaInPクラッド層(n−AlGaInP層)69
(厚さ1.2μm、キャリア濃度5E17cm−3)、
アンドープGaInP活性層(GaInP層)70(厚
さ30nm)を積層し、n型クラッド層と同一組成のp
−AlGaInPクラッド層(p−AlGaInP層)
71(厚さ0.2μm、キャリア濃度5E17c
m−3)を積層し、n−GaAsキャップ層(厚さ0.
2μm、キャリア濃度2E18cm−3)を積層する
(後に除去されるので図示せず)。絶縁膜上は選択成長
により、AlGaInP層等は成長しない。フッ酸系エ
ッチング液で絶縁膜を除去した後、改めて厚さ200n
mの絶縁膜を作製する。そして、傾斜面62が中心にな
るような幅250μmのレジストストライプと傾斜面6
2から250nm離れた位置に幅2μmのレジストスト
ライプマスクを傾斜面62と平行に作製する。燐酸系エ
ッチング液でn−GaAsキャップ層をエッチングした
後、塩酸系エッチング液でリッジストライプ73を作製
する。その後、MOCVD法によりn−AlInPブロ
ック層(n−AlInP層)74(厚さ0.3μm、キ
ャリア濃度5E17cm−3)を選択成長する。絶縁膜
とn−GaAs層をウェットエッチングで除去した後、
再びMOCVD法により、p−AlGaInPクラッド
層(p−AlGaInP層)75(厚さ1.2μm、キ
ャリア濃度1E18cm−3)、p−GaAsコンタク
ト層(p−GaAs層)76(厚さ3μm、キャリア濃
度2E18cm −3)を積層する。Then, again by MOCVD, n-A
lGaInP clad layer (n-AlGaInP layer) 69
(Thickness 1.2 μm, carrier concentration 5E17 cm-3),
Undoped GaInP active layer (GaInP layer) 70 (thickness
Of the same composition as the n-type clad layer.
-AlGaInP clad layer (p-AlGaInP layer)
71 (0.2 μm thickness, carrier concentration 5E17c
m-3), And an n-GaAs cap layer (thickness: 0.
2 μm, carrier concentration 2E18 cm-3) Stack
(Not shown because it will be removed later). Selective growth on insulating film
Therefore, the AlGaInP layer and the like do not grow. Hydrofluoric acid
After removing the insulating film with the etching solution, the thickness is again 200n
An insulating film of m is prepared. And, the inclined surface 62 is centered
250 μm wide resist stripe and inclined surface 6
2 μm wide resist strip at a distance of 2 to 250 nm
The lip mask is made parallel to the inclined surface 62. Phosphoric acid
Etching the n-GaAs cap layer with etching solution
After that, a ridge stripe 73 is formed with a hydrochloric acid-based etching solution.
To do. After that, the n-AlInP block is formed by MOCVD.
Layer (n-AlInP layer) 74 (thickness 0.3 μm, key
Carrier concentration 5E17cm-3) Selectively grow. Insulation film
After removing the n-GaAs layer by wet etching,
P-AlGaInP clad by MOCVD again
Layer (p-AlGaInP layer) 75 (thickness 1.2 μm, key
Carrier concentration 1E18cm-3), P-GaAs contact
Layer (p-GaAs layer) 76 (thickness 3 μm, carrier concentration)
2E18cm -3) Are stacked.
【0084】n−AlInP層74とp−AlGaIn
P層75の禁制帯幅の大きさは、活性層から放射される
レーザ光のエネルギーよりも大きいので、レーザ光を吸
収することはない、すなわち、これらの層を用いること
により、従来のGaAs埋め込み層を用いるよりも発光
効率を高めることができる。N-AlInP layer 74 and p-AlGaIn
Since the size of the forbidden band width of the P layer 75 is larger than the energy of the laser light emitted from the active layer, it does not absorb the laser light, that is, by using these layers, the conventional GaAs burying is not performed. Luminous efficiency can be increased as compared with the case of using a layer.
【0085】つぎに、傾斜面62とリッジストライプ7
3の間に素子分離溝77を作製する。この素子分離溝7
7の深さは、n−GaAs基板61に到達する深さとす
る。これにより、個々のストライプが分離されるので、
電流を注入する際、独立にレーザを駆動できる。前記実
施形態と同様にp側電極78を選択的に形成した後、n
−GaAs基板61の裏面を所定の厚さ除去し、ついで
n−GaAs基板61の裏面にn側電極79を選択的に
形成する。Next, the inclined surface 62 and the ridge stripe 7
An element isolation groove 77 is formed between the three. This element isolation groove 7
The depth of 7 is the depth reaching the n-GaAs substrate 61. This will separate the individual stripes,
When injecting current, the laser can be driven independently. After selectively forming the p-side electrode 78 as in the above embodiment, n
The back surface of the -GaAs substrate 61 is removed to a predetermined thickness, and then the n-side electrode 79 is selectively formed on the back surface of the n-GaAs substrate 61.
【0086】つぎに、n−GaAs基板61を光導波路
に直交する方向に順次劈開して所定幅の短冊体を形成す
る。その後、この短冊体の両端(劈開面)にコーティン
グ膜を形成する。その後、再び劈開により幅500μm
のチップにする。今回作製した素子の共振器長は600
μmである。Next, the n-GaAs substrate 61 is sequentially cleaved in the direction orthogonal to the optical waveguide to form a strip having a predetermined width. Then, a coating film is formed on both ends (cleavage surface) of this strip. After that, the width is 500 μm again by cleavage.
To make chips. The resonator length of the device manufactured this time is 600.
μm.
【0087】本実施形態4の光集積化素子1のレーザ光
の遠視野像を図14に示す。傾斜面62から放射された
レーザ光の水平方向の遠視野像角度は17.6度であ
り、垂直方向の遠視野像角度は23.8度である。ま
た、リッジストライプ73から放射されたレーザ光の水
平方向の遠視野像角度は7.2度であり、垂直方向の遠
視野像角度は活性層(GaInP層)70の厚さが傾斜
面上の活性層(GaInP活性層)64よりも厚いこと
から、32.4度である。アスペクト比に換算すれば、
傾斜面62から放射されたレーザ光はアスペクト比が
1.35であり、リッジストライプ73から放射された
レーザ光はアスペクト比が4.5である。即ち、本素子
により、アスペクト比が大きく異なる2ビームレーザ素
子が実現できた。FIG. 14 shows a far-field image of laser light of the optical integrated device 1 of the fourth embodiment. The laser light emitted from the inclined surface 62 has a horizontal far-field image angle of 17.6 degrees and a vertical far-field image angle of 23.8 degrees. Further, the laser light emitted from the ridge stripe 73 has a horizontal far-field image angle of 7.2 degrees, and a vertical far-field image angle of the active layer (GaInP layer) 70 on the inclined surface. Since it is thicker than the active layer (GaInP active layer) 64, it is 32.4 degrees. If converted to aspect ratio,
The laser light emitted from the inclined surface 62 has an aspect ratio of 1.35, and the laser light emitted from the ridge stripe 73 has an aspect ratio of 4.5. That is, with this element, a two-beam laser element having a large aspect ratio was realized.
【0088】本実施形態4の光集積化素子は、実施形態
3に記載した回転レーザ装置に利用できる。The optical integrated device of the fourth embodiment can be used in the rotary laser device described in the third embodiment.
【0089】(実施形態5)図16は本発明の他の実施
形態(実施形態5)である光集積化素子の模式的斜視
図、図17は2ビームレーザの遠視野像を示すグラフで
ある。(Embodiment 5) FIG. 16 is a schematic perspective view of an optical integrated device according to another embodiment (Embodiment 5) of the present invention, and FIG. 17 is a graph showing a far-field pattern of a two-beam laser. .
【0090】本実施形態5の光集積化素子1の構造につ
いては、その製造方法を説明することによって説明す
る。なお、製造方法は前記実施形態と似ることから工程
断面図は省略する。The structure of the optical integrated device 1 of the fifth embodiment will be described by explaining the manufacturing method thereof. Since the manufacturing method is similar to that of the above embodiment, the process cross-sectional views are omitted.
【0091】本実施形態1の光集積化素子1の製造にお
いては、最初にn−GaAs基板81を用意する。つぎ
に、n−GaAs基板81に活性層となる傾斜面を作製
するためホトレジストマスクを形成し、フッ酸系のエッ
チング液でエッチングして傾斜面82を作製する。傾斜
面82の幅は1.1μmである。In manufacturing the optical integrated device 1 of the first embodiment, the n-GaAs substrate 81 is first prepared. Next, a photoresist mask is formed on the n-GaAs substrate 81 to form an inclined surface to be an active layer, and the inclined surface 82 is formed by etching with a hydrofluoric acid-based etching solution. The width of the inclined surface 82 is 1.1 μm.
【0092】つぎに、ホトレジストマスクを除去した
後、MOCVD法により、多層構造を作製する。まず、
n−AlGaInPクラッド層(n型クラッド層)83
(厚さ1.2μm、キャリア濃度5E17cm−3)を
成長させた後、アンドープGaInP活性層84(厚さ
20nm、歪み0.5%)を積層し、n型クラッド層8
3と同一組成のp−AlGaInPクラッド層(p型ク
ラッド層)85(厚さ0.3μm、キャリア濃度5E1
7cm−3)、Zn,Se同時ドーピング電流狭窄クラ
ッド層(同時ドープ層)86(厚さ0.6μm、傾斜面
部キャリア濃度p型5E17cm−3、7°OFF 面キャ
リア濃度n型5E17cm−3)を積層し、再びn型ク
ラッド層83と同一組成のp−AlGaInPクラッド
層(p型クラッド層)87(厚さ0.5μm、キャリア
濃度1.2E18cm−3)を積層し、最後にp−Ga
Asコンタクト層(p型コンタクト層)88(厚さ1.
5μm、キャリア濃度2E18cm−3)を積層する。Next, after removing the photoresist mask, a multi-layer structure is produced by MOCVD. First,
n-AlGaInP clad layer (n-type clad layer) 83
(Thickness 1.2 μm, carrier concentration 5E17 cm −3 ) is grown, and then an undoped GaInP active layer 84 (thickness 20 nm, strain 0.5%) is laminated, and the n-type cladding layer 8 is formed.
No. 3 p-AlGaInP clad layer (p-type clad layer) 85 (thickness 0.3 μm, carrier concentration 5E1)
7cm -3), Zn, Se simultaneous doping current confinement cladding layer (co-doped layer) 86 (thickness 0.6 .mu.m, inclined surface carrier concentration p-type 5E17cm -3, 7 ° OFF surface carrier concentration n-type 5E17 cm -3) Then, a p-AlGaInP clad layer (p-type clad layer) 87 (thickness 0.5 μm, carrier concentration 1.2E18 cm −3 ) having the same composition as that of the n-type clad layer 83 is laminated again, and finally p-Ga
As contact layer (p-type contact layer) 88 (thickness 1.
5 μm, carrier concentration 2E18 cm −3 ) are laminated.
【0093】つぎに、SiO2絶縁膜を0.2μm形成
し、傾斜面82が中心になるような幅250μmのレジ
ストストライプを作製する。このストライプの間隔は2
50μmである。そして、フッ酸エッチング液で絶縁膜
をエッチングした後、硫酸系エッチング液と塩酸系エッ
チング液でマスクされていない部分を除去する。このエ
ッチングにより、基板であるGaAs表面が露出する。Next, a SiO 2 insulating film is formed to a thickness of 0.2 μm to form a resist stripe having a width of 250 μm with the inclined surface 82 as the center. The distance between these stripes is 2
It is 50 μm. Then, after etching the insulating film with a hydrofluoric acid etching solution, a portion not masked with a sulfuric acid-based etching solution and a hydrochloric acid-based etching solution is removed. By this etching, the GaAs surface which is the substrate is exposed.
【0094】つぎに、レジストストライプと絶縁膜を除
去した後に改めてレジストストライプを傾斜面82を中
心として500μmの幅で形成する。その後、フッ酸系
のエッチング液でエッチングして傾斜面89を作製す
る。傾斜面89の幅は1.1μmである。ホトレジスト
マスクを除去した後、絶縁膜を形成し、再び前述と同様
のレジストストライプを形成する。そして、フッ酸系エ
ッチング液で絶縁膜をストライプ状にパターニングした
後、レジストストライプを除去する。Next, after removing the resist stripe and the insulating film, a resist stripe is formed again with a width of 500 μm centering on the inclined surface 82. Then, the inclined surface 89 is formed by etching with a hydrofluoric acid-based etching solution. The width of the inclined surface 89 is 1.1 μm. After removing the photoresist mask, an insulating film is formed and a resist stripe similar to the above is formed again. Then, after the insulating film is patterned into a stripe shape with a hydrofluoric acid-based etching solution, the resist stripe is removed.
【0095】つぎに、MOCVD法により、多層構造を
作製する。まず、n−AlGaInPクラッド層(n型
クラッド層)90(厚さ1.2μm、キャリア濃度5E
17cm−3)を成長させた後、アンドープGaInP
活性層91(厚さ20nm、歪み0.8%)を積層し、
n型クラッド層と同一組成のp−AlGaInPクラッ
ド層(p型クラッド層)92(厚さ0.2μm、キャリ
ア濃度5E17cm− 3)、Zn,Se同時ドーピング
電流狭窄クラッド層(同時ドープ層)93(厚さ0.5
μm、傾斜面部キャリア濃度p型5E17cm−3、7
°OFF 面キャリア濃度n型5E17cm−3)を積層
し、再びn型クラッド層と同一組成のp−AlGaIn
Pクラッド層(p型クラッド層)94(厚さ0.5μ
m、キャリア濃度1.2E18cm−3)を積層し、最
後にp−GaAsコンタクト層(p型コンタクト層)9
5(厚さ1.5μm、キャリア濃度2E18cm−3)
を積層する。Next, a multi-layer structure is produced by MOCVD. First, an n-AlGaInP clad layer (n-type clad layer) 90 (thickness: 1.2 μm, carrier concentration: 5E)
17 cm −3 ) and then undoped GaInP
An active layer 91 (thickness 20 nm, strain 0.8%) is laminated,
n-type cladding layer and the p-AlGaInP cladding layer having the same composition (p-type cladding layer) 92 (thickness 0.2 [mu] m, carrier concentration 5E17cm - 3), Zn, Se simultaneous doping current confinement cladding layer (co-doped layer) 93 ( Thickness 0.5
μm, inclined plane carrier concentration p-type 5E17 cm −3 , 7
OFF OFF carrier concentration n-type 5E17 cm −3 ) is laminated, and p-AlGaIn having the same composition as the n-type clad layer is laminated again.
P clad layer (p-type clad layer) 94 (thickness 0.5 μ
m, carrier concentration 1.2E18 cm −3 ), and finally p-GaAs contact layer (p-type contact layer) 9
5 (thickness: 1.5 μm, carrier concentration: 2E18 cm −3 )
Are stacked.
【0096】つぎに、傾斜面82と傾斜面89の間に素
子分離溝96を作製する。この溝の深さは、n−GaA
s基板81に到達する深さとする。これにより、個々の
ストライプが分離されるので、電流を注入する際、独立
にレーザを駆動できる。その後、前記実施形態と同様に
p側電極97、n側電極98を形成する。また、n−G
aAs基板81を光導波路と直交する方向に所定の寸法
ごとに劈開して短冊体を形成する。この短冊体の劈開面
である共振器面にコーティングを行い、再び劈開により
幅500μmのチップにする。今回作製した光集積化素
子1の共振器長は600μmである。Next, an element isolation groove 96 is formed between the inclined surface 82 and the inclined surface 89. The depth of this groove is n-GaA.
The depth to reach the s substrate 81. This separates the individual stripes so that the laser can be driven independently when injecting current. After that, the p-side electrode 97 and the n-side electrode 98 are formed as in the above embodiment. Also, n-G
The aAs substrate 81 is cleaved in a direction orthogonal to the optical waveguide at predetermined intervals to form a strip. The resonator surface, which is the cleavage surface of this strip, is coated and again cleaved to form a chip having a width of 500 μm. The resonator length of the optical integrated device 1 manufactured this time is 600 μm.
【0097】本素子の遠視野像を図17に示す。傾斜面
82から放射されたレーザ光の水平方向の遠視野像角度
は17.6度であり、垂直方向の遠視野像角度は23.
8度である。また、傾斜面89から放射されたレーザ光
の水平方向の遠視野像角度は17.4度であり、垂直方
向の遠視野像角度は23.2度である。アスペクト比に
換算すれば、傾斜面82から放射されたレーザ光はアス
ペクト比が1.35であり、傾斜面89から放射された
レーザ光はアスペクト比が1.33である。また、傾斜
面82から放射されたレーザ光の波長は658.3nm
であるのに対して、傾斜面89から放射されたレーザ光
の波長は678.3nmである。従って、アスペクト比
が1に近く、波長の異なる2ビームレーザが作製でき
た。この2ビームレーザは、光ディスク用途に利用でき
る。A far-field pattern of this device is shown in FIG. The laser light emitted from the inclined surface 82 has a horizontal far-field image angle of 17.6 degrees and a vertical far-field image angle of 23.
It is 8 degrees. Further, the laser beam emitted from the inclined surface 89 has a horizontal far-field image angle of 17.4 degrees and a vertical far-field image angle of 23.2 degrees. In terms of aspect ratio, the laser light emitted from the inclined surface 82 has an aspect ratio of 1.35, and the laser light emitted from the inclined surface 89 has an aspect ratio of 1.33. The wavelength of the laser light emitted from the inclined surface 82 is 658.3 nm.
On the other hand, the wavelength of the laser light emitted from the inclined surface 89 is 678.3 nm. Therefore, a two-beam laser having an aspect ratio close to 1 and different wavelengths could be manufactured. This two-beam laser can be used for optical disc applications.
【0098】即ち、DVDでは650nm帯の半導体レ
ーザを光源として使用するが、この場合本実施形態4の
光集積化素子1は、波長が658.3nmのレーザ光
と、波長が678.3nmのレーザ光を切替え出射する
ことができることから、CDとDVDの両方に利用する
ことができ、しかも両方のレーザ光の形状が円形である
ため、レーザ光の形状を修正する光学系が不要である。That is, in a DVD, a semiconductor laser of 650 nm band is used as a light source. In this case, the optical integrated device 1 of the fourth embodiment has a laser beam of 658.3 nm in wavelength and a laser beam of 678.3 nm in wavelength. Since the light can be switched and emitted, it can be used for both CD and DVD, and since both laser lights have a circular shape, an optical system for correcting the shape of the laser light is unnecessary.
【0099】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
【0100】[0100]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
【0101】(1)レーザ光の遠視野像のアスペクト比
を1に近似させることができる1乃至複数の半導体レー
ザを有する光集積化素子、及びその光集積化素子を組み
込んだレーザビームプリンタ等の光電子装置を提供する
ことができる。(1) An optical integrated device having one or a plurality of semiconductor lasers capable of approximating the aspect ratio of a far-field image of laser light to 1, and a laser beam printer or the like incorporating the optical integrated device. An optoelectronic device can be provided.
【0102】(2)レーザ光の遠視野像のアスペクト比
を1に近似できる1乃至複数の半導体レーザを同一半導
体チップ上にモノリシックに集積化し、かつ各半導体レ
ーザを個々に制御できる光集積化素子、及びその光集積
化素子を組み込んだレーザビームプリンタ等の光電子装
置を提供することができる。(2) An optical integrated device capable of monolithically integrating one or a plurality of semiconductor lasers capable of approximating the aspect ratio of the far-field pattern of laser light to one on the same semiconductor chip and controlling each semiconductor laser individually. , And an optoelectronic device such as a laser beam printer incorporating the optical integrated element thereof.
【0103】(3)遠視野像のアスペクト比が1に近似
する半導体レーザと、アスペクト比が2以上となる半導
体レーザを同一半導体チップ上にモノリシックに集積化
し、かつ各半導体レーザを個々に制御できる光集積化素
子、及びその光集積化素子を組み込んだ回転レーザ装置
等の光電子装置を提供することができる。(3) A semiconductor laser having a far-field pattern having an aspect ratio close to 1 and a semiconductor laser having an aspect ratio of 2 or more are monolithically integrated on the same semiconductor chip, and each semiconductor laser can be controlled individually. It is possible to provide an optical integrated device and an optoelectronic device such as a rotary laser device incorporating the optical integrated device.
【0104】(4)レーザ光の遠視野像のアスペクト比
を1に近似でき、かつ発振波長が異なる1乃至複数の半
導体レーザを同一半導体チップ上にモノリシックに集積
化し、かつ各半導体レーザを個々に制御できる光集積化
素子、及びその光集積化素子を組み込んだDVD装置等
の光電子装置を提供することができる。(4) The aspect ratio of the far-field pattern of laser light can be approximated to 1, and one or a plurality of semiconductor lasers having different oscillation wavelengths are monolithically integrated on the same semiconductor chip, and each semiconductor laser is individually It is possible to provide a controllable optical integrated device and an optoelectronic device such as a DVD device incorporating the optical integrated device.
【図1】本発明の一実施形態(実施形態1)である光集
積化素子の模式的斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of an optical integrated device according to an embodiment (Embodiment 1) of the present invention.
【図2】本実施形態1の光集積化素子の製造における各
製造工程での断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view in each manufacturing process in manufacturing the optical integrated device of the first embodiment.
【図3】本実施形態1の光集積化素子における2ビーム
レーザの電流−光出力特性を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing current-light output characteristics of a two-beam laser in the optical integrated device of the first embodiment.
【図4】本実施形態1の光集積化素子における2ビーム
レーザの遠視野像を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a far-field image of a two-beam laser in the optical integrated device of the first embodiment.
【図5】本実施形態1の光集積化素子が組み込まれたレ
ーザビームプリンタの装置構成を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a device configuration of a laser beam printer in which the optical integrated device of the first embodiment is incorporated.
【図6】前記レーザビームプリンタを構成する半導体レ
ーザ及び形状修正光学系を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a semiconductor laser and a shape correction optical system which constitute the laser beam printer.
【図7】本発明の他の実施形態(実施形態2)である光
集積化素子の模式的斜視図である。FIG. 7 is a schematic perspective view of an optical integrated device according to another embodiment (Embodiment 2) of the present invention.
【図8】本実施形態2の光集積化素子の製造における各
製造工程での断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view in each manufacturing process in manufacturing the optical integrated device of the second embodiment.
【図9】本実施形態2の光集積化素子における2ビーム
レーザの電流−光出力特性を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing current-light output characteristics of a two-beam laser in the optical integrated device of the second embodiment.
【図10】本実施形態2の光集積化素子における2ビー
ムレーザの遠視野像を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing a far-field image of a two-beam laser in the optical integrated device of the second embodiment.
【図11】本発明の他の実施形態(実施形態3)である
光集積化素子の模式的斜視図である。FIG. 11 is a schematic perspective view of an optical integrated device according to another embodiment (Embodiment 3) of the present invention.
【図12】本実施形態3の光集積化素子における2ビー
ムレーザの遠視野像を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing a far-field image of a two-beam laser in the optical integrated device of the third embodiment.
【図13】本発明の他の実施形態(実施形態4)である
光集積化素子の模式的斜視図である。FIG. 13 is a schematic perspective view of an optical integrated device according to another embodiment (Embodiment 4) of the present invention.
【図14】本実施形態4の光集積化素子における2ビー
ムレーザの遠視野像を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing a far-field image of a two-beam laser in the optical integrated device of the fourth embodiment.
【図15】本実施形態4の光集積化素子を組み込んだ回
転レーザの使用形態を示す模式図である。FIG. 15 is a schematic diagram showing a usage pattern of a rotary laser incorporating the optical integrated device of the fourth embodiment.
【図16】本発明の他の実施形態(実施形態5)である
光集積化素子の模式的斜視図である。FIG. 16 is a schematic perspective view of an optical integrated device according to another embodiment (Embodiment 5) of the present invention.
【図17】本実施形態5の光集積化素子における2ビー
ムレーザの遠視野像を示すグラフである。FIG. 17 is a graph showing a far-field pattern of a two-beam laser in the optical integrated device of the fifth embodiment.
【図18】レーザビームプリンタを構成する従来の半導
体レーザ及び従来の形状修正光学系を示す構成図であ
る。FIG. 18 is a configuration diagram showing a conventional semiconductor laser and a conventional shape correction optical system that constitute a laser beam printer.
【図19】従来の回転レーザの使用形態を示す模式図で
ある。FIG. 19 is a schematic diagram showing a usage pattern of a conventional rotary laser.
1…光集積化素子、11…n−GaAs基板、12…n
−AlGaInP、13…活性層、14…p−AlGa
InP、15…エッチングストップ層、16…p−Al
GaInP、17…n−GaAs、18…絶縁膜、19
…レジストストライプ、20,21…ストライプ、22
…n−AlInP、23…p−AlGaInP、24…
p−GaAs、25…素子分離溝、26…p側電極、2
7…n側電極、31…n−GaAs基板、32,33…
傾斜面、34…n型クラッド層、35…活性層、36…
p型クラッド層、37…p型コンタクト層、38…素子
分離溝、39…p側電極、40…n側電極、51…n−
GaAs基板、52,53…傾斜面、54…n型クラッ
ド層、55…活性層、56…p型クラッド層、57…p
型コンタクト層、58…素子分離溝、59…p側電極、
60…n側電極、61…n−GaAs基板、62…傾斜
面、63…n型クラッド層、64…GaInP活性層、
65…p型クラッド層、66…同時ドープ層、67…p
型クラッド層、68…p型コンタクト層、69…n−A
lGaInP層、70…GaInP層、71…p−Al
GaInP層、73…リッジストライプ、74…n−A
lInP層、75…p−AlGaInP層、76…p−
GaAs層、77…素子分離溝、78…p側電極、79
…n側電極、81…n−GaAs基板、82…傾斜面、
83…n型クラッド層、84…GaInP活性層、85
…p型クラッド層、86…同時ドープ層、87…p型ク
ラッド層、88…p型コンタクト層、89…傾斜面、9
0…n型クラッド層、91…活性層、92…p型クラッ
ド層、93…同時ドープ層、94…p型クラッド層、9
5…p型コンタクト層、96…素子分離溝、97…p側
電極、98…n側電極、101…2本のレーザ光(2ビ
ームレーザ)、105…レーザ光、108…半導体レー
ザ、109…レーザ光、110…形状修正光学系、11
1…コリメートレンズ、112…ビーム整形光学系、1
20…回転多面鏡、121…Fθレンズ、122…感光
ドラム、123…微小スポット、124…帯電器、12
5…現像器125、126…転写器、127…除電器、
128…清掃器、129…用紙、130…前加熱器、1
31…定着部、131a,131b…ローラ、150…
回転レーザ装置、151…三脚台 152…レーザ光、
153…壁面、154…床面、156…光の帯び、15
7…投光部、158…スポット光。1 ... Optical integrated device, 11 ... N-GaAs substrate, 12 ... N
-AlGaInP, 13 ... Active layer, 14 ... p-AlGa
InP, 15 ... Etching stop layer, 16 ... p-Al
GaInP, 17 ... n-GaAs, 18 ... Insulating film, 19
... Resist stripes, 20, 21 ... Stripes, 22
... n-AlInP, 23 ... p-AlGaInP, 24 ...
p-GaAs, 25 ... Element isolation groove, 26 ... p-side electrode, 2
7 ... n side electrode, 31 ... n-GaAs substrate, 32, 33 ...
Inclined surface, 34 ... N-type clad layer, 35 ... Active layer, 36 ...
p-type clad layer, 37 ... p-type contact layer, 38 ... element isolation groove, 39 ... p-side electrode, 40 ... n-side electrode, 51 ... n-
GaAs substrate, 52, 53 ... Inclined surface, 54 ... N-type cladding layer, 55 ... Active layer, 56 ... P-type cladding layer, 57 ... P
-Type contact layer, 58 ... Element isolation groove, 59 ... P-side electrode,
60 ... n side electrode, 61 ... n-GaAs substrate, 62 ... inclined surface, 63 ... n type cladding layer, 64 ... GaInP active layer,
65 ... P-type cladding layer, 66 ... Simultaneous doping layer, 67 ... P
-Type clad layer, 68 ... P-type contact layer, 69 ... N-A
lGaInP layer, 70 ... GaInP layer, 71 ... p-Al
GaInP layer, 73 ... Ridge stripe, 74 ... nA
lInP layer, 75 ... p-AlGaInP layer, 76 ... p-
GaAs layer, 77 ... Element isolation groove, 78 ... P-side electrode, 79
... n-side electrode, 81 ... n-GaAs substrate, 82 ... inclined surface,
83 ... N-type clad layer, 84 ... GaInP active layer, 85
... p-type clad layer, 86 ... simultaneous doping layer, 87 ... p-type clad layer, 88 ... p-type contact layer, 89 ... inclined surface, 9
0 ... N-type cladding layer, 91 ... Active layer, 92 ... P-type cladding layer, 93 ... Simultaneous doping layer, 94 ... P-type cladding layer, 9
5 ... P-type contact layer, 96 ... Element separation groove, 97 ... P-side electrode, 98 ... N-side electrode, 101 ... Two laser beams (two-beam laser), 105 ... Laser beam, 108 ... Semiconductor laser, 109 ... Laser light, 110 ... Shape correction optical system, 11
1 ... Collimating lens, 112 ... Beam shaping optical system, 1
20 ... Rotating polygonal mirror, 121 ... F.theta. Lens, 122 ... Photosensitive drum, 123 ... Micro spot, 124 ... Charger, 12
5 ... developing device 125, 126 ... transfer device 127 ... static eliminator,
128 ... Cleaner, 129 ... Paper, 130 ... Pre-heater, 1
31 ... Fixing unit, 131a, 131b ... Roller, 150 ...
Rotating laser device, 151 ... Tripod stand 152 ... Laser light,
153 ... Wall surface, 154 ... Floor surface, 156 ... Light, 15
7 ... Projector, 158 ... Spot light.
フロントページの続き Fターム(参考) 5D119 AA04 AA11 AA22 AA41 BA01 BB01 EB03 EC45 EC47 FA05 FA08 FA17 HA66 NA04 5F073 AA03 AA13 AA83 AA89 AB05 BA07 CA14 EA20 Continued front page F-term (reference) 5D119 AA04 AA11 AA22 AA41 BA01 BB01 EB03 EC45 EC47 FA05 FA08 FA17 HA66 NA04 5F073 AA03 AA13 AA83 AA89 AB05 BA07 CA14 EA20
Claims (5)
基板の主面に順次重ねて形成される第1導電型からなる
第1導電型クラッド層,活性層,凸部を有するストライ
プ状の第2導電型からなる第2導電型クラッド層と、前
記ストライプ状の第2導電型クラッド層の両側から前記
活性層上に亘って形成される第1導電型半導体層と、前
記第1導電型半導体層及び前記凸部を有するストライプ
状の第2導電型クラッド層を被う第2導電型半導体層と
を有し、前記第2導電型クラッド層に対応する前記活性
層の端面からレーザ光を出射する構成の半導体レーザを
有する光集積化素子、あるいは、化合物半導体基板と、
この化合物半導体基板の主面に順次重ねて形成される第
1導電型からなる第1導電型クラッド層,活性層,第2
導電型クラッド層、凸部を有するストライプ状の第2導
電型クラッド層と、前記凸部を有するストライプ状の第
2導電型クラッド層の両側から前記第2導電型クラッド
層1上に亘って形成される第1導電型半導体層と、前記
第1導電型半導体層及び前記凸部を有するストライプ状
の第2導電型クラッド層を被う第2導電型半導体層とを
有し、前記凸部を有する第2導電型クラッド層に対応す
る前記活性層の端面からレーザ光を出射する構成の半導
体レーザを有する光集積化素子であって、前記レーザ光
の遠視野像のアスペクト比が1.5よりも小さくなるよ
うに前記凸部を有するストライプ状の第2導電型クラッ
ド層の幅は3μm以下であることを特徴とする光集積化
素子。1. A stripe-shaped second conductivity having a compound semiconductor substrate, a first conductivity-type clad layer of the first conductivity type and an active layer, which are sequentially formed on the main surface of the compound semiconductor substrate. A second conductivity type clad layer of a mold, a first conductivity type semiconductor layer formed on both sides of the stripe-shaped second conductivity type clad layer over the active layer, the first conductivity type semiconductor layer, and A second conductive type semiconductor layer covering the stripe-shaped second conductive type clad layer having the convex portion, and a laser beam is emitted from an end face of the active layer corresponding to the second conductive type clad layer. An optical integrated device having a semiconductor laser, or a compound semiconductor substrate,
A first conductivity type clad layer of the first conductivity type, an active layer, and a second layer, which are sequentially formed on the main surface of the compound semiconductor substrate.
Formed from both sides of the conductive type clad layer, the striped second conductive type clad layer having a convex portion, and the striped second conductive type clad layer having the convex portion on the second conductive type clad layer 1. A first conductivity type semiconductor layer and a second conductivity type semiconductor layer covering the stripe-shaped second conductivity type clad layer having the first conductivity type semiconductor layer and the protrusion, and the protrusion is An optical integrated device having a semiconductor laser configured to emit a laser beam from an end face of the active layer corresponding to the second conductivity type clad layer, the aspect ratio of a far-field pattern of the laser beam being 1.5 or less. An optical integrated device characterized in that the width of the stripe-shaped second conductivity type clad layer having the convex portion is 3 μm or less so as to be smaller.
基板の主面に順次重ねて形成される第1導電型からなる
第1導電型クラッド層及び活性層と、前記活性層上に所
定距離離して形成される複数の凸部を有するストライプ
状の第2導電型からなる第2導電型クラッド層と、前記
凸部を有するストライプ状の第2導電型クラッド層の両
側から前記活性層上に亘って形成される第1導電型半導
体層と、前記第1導電型半導体層及び前記凸部を有する
ストライプ状の第2導電型クラッド層を被う第2導電型
半導体層とを有し、前記凸部を有する各ストライプ状の
第2導電型クラッド層に対応する前記活性層の端面から
それぞれレーザ光を出射する構成の半導体レーザを有す
る光集積化素子、あるいは、化合物半導体基板と、この
化合物半導体基板の主面に順次重ねて形成される第1導
電型からなる第1導電型クラッド層,活性層,第2導電
型クラッド層と、前記第2導電型クラッド層上に所定距
離離して形成される複数の凸部を有するストライプ状の
第2導電型からなる第2導電型クラッド層と、前記凸部
を有するストライプ状の第2導電型クラッド層の両側か
ら前記活性層上に亘って形成される第1導電型半導体層
と、前記第1導電型半導体層及び前記凸部を有するスト
ライプ状の第2導電型クラッド層を被う第2導電型半導
体層とを有し、前記凸部を有する第2導電型クラッド層
に対応する前記活性層の端面からレーザ光を出射する構
成の半導体レーザを有する光集積化素子であって、前記
レーザ光の遠視野像のアスペクト比が1.5よりも小さ
くなるように前記凸部を有するストライプ状の第2導電
型クラッド層の幅は3μm以下であることを特徴とする
光集積化素子。2. A compound semiconductor substrate, a first-conductivity-type cladding layer of the first conductivity type and an active layer, which are sequentially stacked on the main surface of the compound semiconductor substrate, and a predetermined distance above the active layer. A second conductivity type clad layer having a stripe-shaped second conductivity type having a plurality of convex portions formed, and a striped second conductivity type clad layer having a convex portion extending from both sides to the active layer. The first conductive type semiconductor layer to be formed, and the second conductive type semiconductor layer covering the stripe-shaped second conductive type clad layer having the first conductive type semiconductor layer and the convex portion, and the convex portion And a compound semiconductor substrate having semiconductor lasers each of which emits a laser beam from an end face of the active layer corresponding to each stripe-shaped second conductivity type clad layer, or a compound semiconductor substrate and the compound semiconductor substrate. A first conductivity type clad layer, an active layer, and a second conductivity type clad layer of the first conductivity type, which are sequentially stacked on the main surface, and a plurality of layers formed on the second conductivity type clad layer at a predetermined distance. A second conductivity type clad layer having a stripe-shaped second conductivity type having a convex portion and a second conductive type clad layer having a stripe shape and formed on both sides of the active layer. A second conductive type semiconductor layer having a first conductive type semiconductor layer and a second conductive type semiconductor layer covering the first conductive type semiconductor layer and the stripe-shaped second conductive type clad layer having the convex portion; An optical integrated device having a semiconductor laser configured to emit laser light from an end face of the active layer corresponding to a conductivity type cladding layer, wherein an aspect ratio of a far-field image of the laser light is smaller than 1.5. A strut having the convex portion Optical integrated device, wherein the width of the looped second conductivity type cladding layer is 3μm or less.
As基板であり、前記第1導電型クラッド層は第1導電
型AlGaInP層であり、前記活性層はアンドープG
aInP層であり、前記凸部を有するストライプ状の第
2導電型クラッド層は第2導電型AlGaInP層であ
り、レーザ光の波長は0.68μmであることを特徴と
する請求項1に記載の光集積化素子。3. The compound semiconductor substrate has a first conductivity type Ga.
As substrate, the first conductivity type cladding layer is a first conductivity type AlGaInP layer, and the active layer is undoped G
The aInP layer, the stripe-shaped second conductivity type clad layer having the protrusions is a second conductivity type AlGaInP layer, and the wavelength of the laser beam is 0.68 μm. Optical integrated device.
出射したレーザ光を形状修正光学系を介して回転多面鏡
に照射し、その反射光をFθレンズを通して感光ドラム
面に微小スポットとして照射する構成のレーザビームプ
リンタであって、前記光集積化素子は、化合物半導体基
板と、この化合物半導体基板の主面に順次重ねて形成さ
れる第1導電型クラッド層及び活性層と、前記活性層上
に所定距離離して形成される複数の凸部を有するストラ
イプ状の第2導電型からなる第2導電型クラッド層と、
前記凸部を有するストライプ状の第2導電型クラッド層
の両側から前記活性層上に亘って形成される第1導電型
半導体層と、前記第1導電型半導体層及び前記凸部を有
するストライプ状の第2導電型クラッド層を被う第2導
電型半導体層とを有し、前記凸部を有する各ストライプ
状の第2導電型クラッド層に対応する前記活性層の端面
からそれぞれレーザ光を出射する構成の半導体レーザを
有する光集積化素子、あるいは、化合物半導体基板と、
この化合物半導体基板の主面に順次重ねて形成される第
1導電型からなる第1導電型クラッド層,活性層,第2
導電型クラッド層と、前記第2導電型クラッド層上に所
定距離離して形成される複数の凸部を有するストライプ
状の第2導電型からなる第2導電型クラッド層と、前記
凸部を有するストライプ状の第2導電型クラッド層の両
側から前記活性層上に亘って形成される第1導電型半導
体層と、前記第1導電型半導体層及び前記凸部を有する
ストライプ状の第2導電型クラッド層を被う第2導電型
半導体層とを有し、前記凸部を有する第2導電型クラッ
ド層に対応する前記活性層の端面からレーザ光を出射す
る構成の半導体レーザを有する光集積化素子であって、
前記レーザ光の遠視野像のアスペクト比が1.5よりも
小さくなるように前記凸部を有するストライプ状の第2
導電型クラッド層の幅は3μm以下であることを特徴と
するレーザビームプリンタ。4. A structure in which laser light emitted from an optical integrated device having a semiconductor laser is applied to a rotary polygon mirror via a shape correction optical system, and the reflected light is applied to a surface of a photosensitive drum as a minute spot through an Fθ lens. In the laser beam printer, the optical integrated device comprises a compound semiconductor substrate, a first conductivity type clad layer and an active layer which are sequentially formed on the main surface of the compound semiconductor substrate, and the active layer on the active layer. A stripe-shaped second conductivity-type cladding layer having a plurality of protrusions formed apart from each other by a predetermined distance;
A first conductive type semiconductor layer formed over both sides of the active layer from both sides of a striped second conductive type clad layer having the convex portion, and a stripe shape having the first conductive type semiconductor layer and the convex portion And a second conductive type semiconductor layer covering the second conductive type clad layer, the laser light is emitted from each end face of the active layer corresponding to each stripe-shaped second conductive type clad layer having the convex portion. An optical integrated device having a semiconductor laser having a configuration described above, or a compound semiconductor substrate,
A first conductivity type clad layer of the first conductivity type, an active layer, and a second layer, which are sequentially formed on the main surface of the compound semiconductor substrate.
A conductive-type clad layer, a second conductive-type clad layer of a stripe-shaped second conductive type having a plurality of convex portions formed at a predetermined distance on the second conductive-type clad layer, and the convex portion A first conductivity type semiconductor layer formed on both sides of the stripe-shaped second conductivity type clad layer over the active layer, and a stripe-shaped second conductivity type having the first conductivity type semiconductor layer and the convex portion. An optical integration having a semiconductor laser having a second conductivity type semiconductor layer covering a clad layer, and emitting a laser beam from an end face of the active layer corresponding to the second conductivity type clad layer having the convex portion. An element,
The stripe-shaped second second portion having the convex portion so that the aspect ratio of the far-field image of the laser light is smaller than 1.5.
A laser beam printer characterized in that the conductive clad layer has a width of 3 μm or less.
出射したレーザ光を被照射物に照射して位置を表示する
回転レーザ装置であって、前記光集積化素子は、化合物
半導体基板と、この化合物半導体基板の主面に順次重ね
て形成される第1導電型からなる第1導電型クラッド層
及び活性層と、前記活性層上に所定距離離して形成され
る複数の凸部を有するストライプ状の第2導電型からな
る第2導電型クラッド層と、前記凸部を有するストライ
プ状の第2導電型クラッド層の両側から前記活性層上に
亘って形成される第1導電型半導体層と、前記第1導電
型半導体層及び前記凸部を有するストライプ状の第2導
電型クラッド層を被う第2導電型半導体層とを有し、前
記凸部を有する各ストライプ状の第2導電型クラッド層
に対応する前記活性層の端面からそれぞれレーザ光を出
射する構成の半導体レーザを有する光集積化素子、ある
いは、化合物半導体基板と、この化合物半導体基板の主
面に順次重ねて形成される第1導電型からなる第1導電
型クラッド層,活性層,第2導電型クラッド層と、前記
第2導電型クラッド層上に所定距離離して形成される複
数の凸部を有するストライプ状の第2導電型からなる第
2導電型クラッド層と、前記凸部を有するストライプ状
の第2導電型クラッド層の両側から前記活性層上に亘っ
て形成される第1導電型半導体層と、前記第1導電型半
導体層及び前記凸部を有するストライプ状の第2導電型
クラッド層を被う第2導電型半導体層とを有し、前記凸
部を有する第2導電型クラッド層に対応する前記活性層
の端面からレーザ光を出射する構成の半導体レーザを有
する光集積化素子であって、前記一方の凸部を有するス
トライプ状の第2導電型クラッド層はレーザ光の遠視野
像のアスペクト比が1.5よりも小さくなるように前記
凸部を有するストライプ状の第2導電型クラッド層の幅
は3μm以下であり、前記他方の凸部を有するストライ
プ状の第2導電型クラッド層はレーザ光の遠視野像のア
スペクト比が2乃至3よりも大きくなるように前記凸部
を有するストライプ状の第2導電型クラッド層の厚さは
3μmよりも大きく、前記アスペクト比が1.5よりも
小さいレーザ光の動作時前記被照射物にはスポット光が
照射され、前記アスペクト比が2乃至3よりも大きいレ
ーザ光の動作時前記被照射物には幅が広い光の帯びが照
射されるように構成されていることを特徴とする回転レ
ーザ装置。5. A rotary laser device for irradiating an object to be irradiated with laser light emitted from an optical integrated device having a semiconductor laser, wherein the optical integrated device comprises a compound semiconductor substrate, A stripe shape having a first-conductivity-type clad layer of the first conductivity type and an active layer, which are sequentially stacked on the main surface of a compound semiconductor substrate, and a plurality of protrusions formed on the active layer at a predetermined distance. A second conductivity type clad layer of the second conductivity type, and a first conductivity type semiconductor layer formed on both sides of the stripe-shaped second conductivity type clad layer having the protrusions on the active layer. A second conductive type semiconductor layer covering the first conductive type semiconductor layer and a striped second conductive type clad layer having the convex portions, and each striped second conductive type clad having the convex portions Said activity corresponding to the layer An optical integrated device having a semiconductor laser configured to emit a laser beam from each end face of the layer, or a compound semiconductor substrate, and a first conductivity type which is sequentially formed on the main surface of the compound semiconductor substrate. A second conductivity type of a stripe-shaped second conductivity type having a conductivity type clad layer, an active layer, a second conductivity type clad layer, and a plurality of protrusions formed on the second conductivity type clad layer at a predetermined distance. Type clad layer, a first conductive type semiconductor layer formed on both sides of the stripe-shaped second conductive type clad layer having the convex portion and over the active layer, the first conductive type semiconductor layer and the convex A second conductivity type semiconductor layer covering a striped second conductivity type clad layer having a portion, and emitting laser light from an end face of the active layer corresponding to the second conductivity type clad layer having the protrusion. Of the configuration In an optical integrated device having a conductor laser, the stripe-shaped second conductivity type cladding layer having the one convex portion is formed so that the aspect ratio of the far-field image of the laser light is smaller than 1.5. The width of the stripe-shaped second conductivity type clad layer having a portion is 3 μm or less, and the stripe-shaped second conductivity type clad layer having the other protrusion has an aspect ratio of a far-field image of laser light of 2 to 3 The thickness of the stripe-shaped second conductivity type clad layer having the convex portion is larger than 3 μm and the aspect ratio is smaller than 1.5. The rotary laser is configured such that a wide band of light is irradiated to the object to be irradiated when the laser light having the aspect ratio of 2 to 3 is irradiated with the spot light. Apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001240514A JP2003060304A (en) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | Optical integrated element |
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---|---|---|---|
JP2001240514A JP2003060304A (en) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | Optical integrated element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP2001240514A Withdrawn JP2003060304A (en) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | Optical integrated element |
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Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007067122A (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser element and manufacturing method thereof |
JP2019169584A (en) * | 2018-03-23 | 2019-10-03 | ローム株式会社 | Semiconductor laser device |
JP7526387B2 (en) | 2020-12-24 | 2024-08-01 | ウシオ電機株式会社 | Semiconductor laser device and optical device |
-
2001
- 2001-08-08 JP JP2001240514A patent/JP2003060304A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
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